鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1468次 | 2020年08月27日
動(dòng)力鋰電池6大痛點(diǎn)
摘要針對(duì)新能源汽車(chē)的安全問(wèn)題,孟祥峰表示,目前整個(gè)新能源汽車(chē)安全問(wèn)題原因是復(fù)雜的,有內(nèi)部因素,也有外部因素。
新能源汽車(chē)大規(guī)模進(jìn)入市場(chǎng)化的推廣階段之前,還面對(duì)著很多的痛點(diǎn)。分析來(lái)看,影響消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)的重要是六個(gè)方面:
一是成本太高;二是里程焦慮;三是電池環(huán)境耐受性比較弱;四是充電時(shí)間太長(zhǎng),比加油非常不方便;五是產(chǎn)品安全性,目前新能源汽車(chē)起火、自燃事故得到大家廣泛關(guān)注,影響了消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)新能源汽車(chē)的信心;六是保值。新能源汽車(chē)二手車(chē)的殘值跟燃油車(chē)相比,比例非常低。
這是寧德時(shí)代董事長(zhǎng)助理孟祥峰近日在一個(gè)汽車(chē)論壇上的研判,在他看來(lái),這些痛點(diǎn)很大程度上和動(dòng)力鋰電池性能或者特點(diǎn)密切相關(guān),作為動(dòng)力鋰電池的供應(yīng)商,寧德時(shí)代在和國(guó)內(nèi)外主機(jī)廠(chǎng)一起克服上述短板和痛點(diǎn)。
在材料體系方面,過(guò)去三年,寧德時(shí)代通過(guò)高通用的計(jì)算和模擬的平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了三元材料的優(yōu)化,目前三元體系已經(jīng)逐步成熟,下一步要把相同的計(jì)算方法轉(zhuǎn)移到下一代電池材料體系的開(kāi)發(fā)中去。
在電池集成創(chuàng)新上,在CTP的基礎(chǔ)上,寧德時(shí)代進(jìn)一步提出了CTC(CelltoChassis),此技術(shù)將電芯和底盤(pán)集成一起,再把電機(jī)、電控、整車(chē)高壓如DC/DC、OBC等通過(guò)創(chuàng)新的架構(gòu)集成在一起,并通過(guò)智能化動(dòng)力域控制器優(yōu)化動(dòng)力分配和降低能耗。
與傳統(tǒng)的集成技術(shù)相比,CTC將使新能源汽車(chē)成本可以直接和燃油車(chē)競(jìng)爭(zhēng),乘坐空間更大,底盤(pán)通過(guò)性變好。基于此,可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航達(dá)到800-1000公里。
針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)低溫性能差的問(wèn)題,寧德時(shí)代重要從電池本體方面做改進(jìn),一是通過(guò)正極、負(fù)極和電解液液的優(yōu)化,提高電池本體的低溫性能。
二是通過(guò)巧妙利用電池本身的內(nèi)阻和電機(jī)控制器的集成優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了利用電池內(nèi)阻自加熱的功能,這個(gè)自加熱利用電池本體和控制器的現(xiàn)有結(jié)構(gòu),沒(méi)有新增任何硬件成本,只是在控制系統(tǒng)上做了優(yōu)化。
該技術(shù)和電池外部加熱相比,它的加熱效率提高了4倍,可以達(dá)到每分鐘2度以上的加熱速率。另外,加熱更加均勻,溫度梯度也從40度降低到10度,均勻性更加完美。這個(gè)已經(jīng)和主機(jī)廠(chǎng)在做車(chē)輛量產(chǎn)前的一些驗(yàn)證工作。
針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)充電慢的問(wèn)題,寧德時(shí)代做了兩方面探索。一方面和主機(jī)廠(chǎng)探索車(chē)電分離和換電模式另外從電池本身上做突破。
寧德時(shí)代在快充方面處于領(lǐng)先地位,目前可以做到充電一刻鐘,車(chē)輛續(xù)航提高400公里,實(shí)現(xiàn)了快速補(bǔ)電。
針對(duì)電池的衰減和二手車(chē)的殘值過(guò)低的問(wèn)題,寧德時(shí)代開(kāi)發(fā)了長(zhǎng)壽命電池,通過(guò)補(bǔ)給工藝將電池壽命提高到10000萬(wàn)次循環(huán)以上,可以將電動(dòng)汽車(chē)的電池超過(guò)了車(chē)的壽命。
“這樣梯次利用才真正變成了一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方法,而不是目前的梯次利用只是停留在理念。電池只有做到真正的長(zhǎng)壽命和高的可靠性,它的梯次利用才能變成現(xiàn)實(shí)。”
孟祥峰介紹,該技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到儲(chǔ)能電站上,在福建晉江儲(chǔ)能電站上應(yīng)用了這個(gè)技術(shù),目前運(yùn)行良好,寧德時(shí)代希望電池從車(chē)輛報(bào)廢之后用到下輛車(chē),下輛車(chē)報(bào)廢以后還可以應(yīng)用到梯次利用的基站、電源上,這樣實(shí)現(xiàn)一魚(yú)多吃,實(shí)現(xiàn)整車(chē)電池成本下降。
針對(duì)新能源汽車(chē)的安全問(wèn)題,孟祥峰表示,目前整個(gè)新能源汽車(chē)安全問(wèn)題原因是復(fù)雜的,有內(nèi)部因素,也有外部因素。
從電池本身來(lái)看,從材料的熱穩(wěn)定性、單體電池的耐高壓、耐過(guò)充的技術(shù)上進(jìn)行突破,同時(shí)從系統(tǒng)集成方面重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的防止熱擴(kuò)散,單體電池制造引發(fā)的內(nèi)短路,目前難以完全防止,但可以通過(guò)技術(shù)的提升,降低事故概率。
假如發(fā)生了單體熱失控,通過(guò)系統(tǒng)的防護(hù)可以將熱擴(kuò)散的時(shí)間進(jìn)一步延長(zhǎng)。目前國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)是規(guī)定了熱擴(kuò)散時(shí)間不得大于5分鐘,寧德時(shí)代通過(guò)電池包的設(shè)計(jì),已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了電池系統(tǒng)不發(fā)生熱擴(kuò)散,即使單體內(nèi)發(fā)生了熱短路,發(fā)生了失效,整個(gè)電池包不會(huì)燃燒的。
而在新的電池技術(shù)創(chuàng)新和突破上,寧德時(shí)代也走了一系列儲(chǔ)備。
固態(tài)電池領(lǐng)域,循環(huán)壽命是目前固態(tài)電池最大的短板,寧德時(shí)代已經(jīng)做到循環(huán)900次,衰退10%以?xún)?nèi)。
無(wú)鈷電池方面,寧德時(shí)代在很早之前做了充分布局,同時(shí),還布局更下一代的叫“無(wú)稀有金屬電池”,不僅是無(wú)鈷,連鎳也可以替代掉,這樣整車(chē)的續(xù)航可以進(jìn)一步提高,整車(chē)成本可以大幅下降。
關(guān)于動(dòng)力鋰電池及電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)接下來(lái)的發(fā)展,孟祥峰提出了四方面的建議。
一是希望做更長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃,明確引導(dǎo)車(chē)企要走向全面電動(dòng)化的目標(biāo)。類(lèi)似于歐洲的《碳排放法規(guī)》,明確2030年目標(biāo),國(guó)內(nèi)目前還沒(méi)有相關(guān)的規(guī)劃或者相關(guān)的約束的目標(biāo)出現(xiàn)。
二是在公共領(lǐng)域的電動(dòng)化。在2025年之前,私人乘用車(chē)在具備經(jīng)濟(jì)性上的競(jìng)爭(zhēng)力之前,國(guó)內(nèi)還是要通過(guò)公共領(lǐng)域的拉動(dòng),去完善整個(gè)產(chǎn)業(yè)體系。
三是商業(yè)模式的創(chuàng)新。比如說(shuō)車(chē)電分離行業(yè)上已經(jīng)討論很多了,比如說(shuō)一魚(yú)多吃,寧德時(shí)代開(kāi)發(fā)了200萬(wàn)公里,一萬(wàn)次循環(huán)的電池,能不能在車(chē)輛報(bào)廢之后應(yīng)用到下一輛車(chē)上,這些都要商業(yè)模式的創(chuàng)新、管理體系的創(chuàng)新。
四是整個(gè)配套產(chǎn)業(yè)體系。新能源汽車(chē)有很多與燃油車(chē)不同的特點(diǎn),燃油車(chē)的一些安全檢驗(yàn)、維修保養(yǎng)、保險(xiǎn)制度、三包和召回,對(duì)電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)有的并不適用,目前還沒(méi)有針對(duì)新能源汽車(chē)特點(diǎn)的管理政策,因此希望在政府端快速建立適用于新能源汽車(chē)全生命周期的管理制度,這樣新能源汽車(chē)才能走得更穩(wěn)更健康。