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低溫磷酸3.2V 20Ah
23年專注鋰電池定制

比亞迪中日韓鋰電池三雄

鉅大LARGE  |  點擊量:2729次  |  2018年11月06日  

相比松下和三星公司而言,比亞迪是一家年輕的公司。

比亞迪由王傳福創立于1995年,2002年7月31日在香港主板發行上市,現在擁有IT、汽車和新能源三大產業,比亞迪是全球領先的鋰電池制造商。比亞迪鋰離子電池產品包括鋰離子電池電芯、鋰離子電池組裝PACK、聚合物鋰離子電池等。

比亞迪作為國內鋰電池企業的領導廠家,曾帶領國內鋰電產業成功打破了日本對全球鋰電產業的壟斷,并開啟了中日韓三國鼎立的全球鋰電產業格局。

但近年來,比亞迪的鋰電池業務受累于手機代工業務的疲軟,產量逐步縮小,全球市場份額也逐步萎縮。比亞迪公布的2011年財報也顯示,雖然2011年比亞迪的電池業務有所增長,但鋰電池業務仍然呈現衰退趨勢,汽車產業逐漸成為了比亞迪的支柱產業。

隨著鋰電池技術的不斷進步,比亞迪逐步向新能源汽車領域延伸,不僅比亞迪汽車品牌在國內為人熟知,其背后的電池技術也越來越受到大家的關注。大家就跟著小編一同來看看比亞迪電池的實力吧!

電池大王背后的技術優勢

如果說,特斯拉是汽車業的蘋果,那么比亞迪可不可以是中國汽車業的蘋果?

帶著這個問題,小編來到了比亞迪位于惠州的儲能電池生產廠。據工作人員介紹,這個電池生產廠從未對外真正開放過,里面包括研發、生產以及各種測試實驗室都達到行業內的領先水平,這其中大部分技術都是比亞迪自主研發。工廠不允許拍照,工廠的安保也是格外嚴格,如此具有神秘色彩的工廠,怪不得人們總是不經意會忘記,比亞迪原本就是做電池起家的,其掌舵者王傳福,便是學電池專業出身。據悉,比亞迪目前是全球最大的充電電池廠商,鎳電池居全球市場份額第一;手機用鋰電池居全球市場份額第一;鐵電池技術也具有一定領先優勢。

電動車的技術路徑中,鋰電池的選擇非常重要。但在專家看來,現有的鋰電池都不是最理想的電動車電池。據工作人員介紹,在比亞迪電動車的技術路徑選擇中,鋰電池的選擇是非常重要的一環。目前主要由三種鋰電池:鈷酸鋰電池錳酸鋰電池和磷酸鐵鋰電池。錳酸鋰電池的分解溫度高于鈷酸鋰電池,但在50度環境下,正極的錳會溶解進電解液,電池壽命會大幅縮減。豐田普銳斯等日系電動車均選用鈷酸鋰電池,這也是很多普銳斯車主對電池壽命不滿的主要原因。

該工廠的項目經理說,磷酸鐵鋰電池是上述三種鋰電池穩定性最好的一種,在600度高溫下結構依然穩定且不會釋放氧氣,也是上述三種電池中壽命最長的。該經理表示,這個結論是比亞迪在進行10000次的充放電循環之后,發現電池仍可以保持70%以上的電能容量。但其電能量密度則是最差的,為100-110瓦時/千克。從電池壽命和電池性能來看,這是最適合做電動車的電池材料。

一份2013年年初的研究報告顯示,特斯拉鈷酸鋰電池能量密度達到170wh/kg,而比亞迪F3DM混合動力車的數據為90wh/kg,二者性能相差近一倍。而比亞迪的項目經理介紹,“隨著生產設備和工藝的提高,我們磷酸鐵鋰電池的能量密度目前已經逐漸提升到了135wh/kg。與此同時,磷酸鐵鋰電池一致性也明顯提高,目前我們可以做到30毫安的均衡電流。”

目前該工廠電池生產周期為32天左右,在整個制造流程中,儲電和放電就需要經過兩次反復的過程。值得一提的是工廠的測試實驗室,包括撞擊測試,爐溫測試,短路測試,過充測試,過放測試,自放電測試等,幾乎行業內所有的測試這里都幾乎一應俱全。

零部件制造自給自足

在比亞迪銷售公司副總經理李云飛看來,在中國還能有哪個企業比比亞迪更適合做新能源汽車,他的驕傲就來自電動車所需要的核心零部件都來自比亞迪自家生產。目前,比亞迪共有內部配套工廠44家、配套零部件企業845家。

在比亞迪發動機坪山工廠,這里運轉的機器正在馬不停蹄的生產著比亞迪的汽油車發動機以及電機搭載發動機,比亞迪最新混動汽車“秦”所搭載的高性能大功率驅動電機便出自這家工廠。

據介紹,該電機整體結構緊湊,空間尺寸相較于同參數電機減小了50%,電機定轉子質量只有28kg,電機功率質量比可達到3.9kw/kg,同時有效提升了電機效率94%的覆蓋范圍,拓寬了制動回饋的高效區,使整車節能更加有效。據數據顯示,比亞迪秦電機最高轉速可達12000轉/分鐘,在混合動力模式下,能爆發出250N?m的最大扭矩。

在2012版《汽車藍皮書》中提及,“零部件行業依然是國內汽車工業的短板。關鍵零部件少、產品附加值低、核心技術缺乏的問題,制約了中國汽車產業整體競爭力的提高。“目前,車企普遍實施研發外包,90%的技術更新都依靠零部件。

而在比亞迪,這顯然并不是太大的問題。比亞迪自己生產了比初期規劃多得多的汽車零部件,大到車體鑄件、中控模具;小到儀表和行車電腦顯示屏。雖然比亞迪沒有公開說明過自己汽車的零部件有多大的比率屬于集團內提供。但是從細微處可知全貌,據稱連比亞迪汽車后視鏡上的不到10元的電子指向裝置也是自己生產的。

比亞迪汽車未來將實現自定制化

去年比亞迪思銳上市時,其超高科技含量的技術配置讓業界譽為“逆天“。當人們還沉浸在無人駕駛的未來想象時,比亞迪已經將遠程遙控,無鑰匙驅動,手機尋車,云服務后臺等等落實在了一款僅僅售價15萬元左右的自主品牌車上。

車聯網是近兩年的熱詞,各大車企和互聯網公司熱炒的話題。現在各大科技展上,不擺一臺擁有車聯網技術的車,這個展簡直就沒有檔次了。而對于比亞迪來說,這個趨勢簡直就是他們的天生使命,作為比亞迪三大產業群之一的IT產業,比亞迪在這個汽車電子時代先天具有優勢,用比亞迪工程師的話說,“我們玩地天經地義。“

就像好萊塢碟中諜影片中一樣,通過一層又一層的安全門,小編來到了傳說中的比亞迪汽車電子實驗室。這里展示的展品都是出自比亞迪技術精英所創造各種各樣的零部件,然而令小編印象深刻的還是來自于比亞迪的這些IT技術工程師們。

比亞迪汽車電子事業部總監謝平生在介紹比亞迪的IT技術時,時常都會用到這個詞“玩“。對于比亞迪的IT精英們來說,這些奇形怪狀的零部件可以有各種各樣的玩法,也可以創造出各種各樣的可能性。

例如,一個小小的汽車鑰匙,區別于常規汽車鑰匙的驅動,比亞迪的工程師偏偏要在最常規的東西上花心思動手腳。你可以用手機密碼驅動,你可以用手表驅動,你甚至可以皮帶,紐扣,只要你想地到,比亞迪就幫你實現。

謝平生說,目前比亞迪汽車所搭載的多媒體控制平臺、操控系統、電池管理系統、車內空氣控制系統,無縫攝像頭控制系統等,幾乎所有的代碼都出自比亞迪自有技術。因此,未來比亞迪汽車不僅僅是一個汽車,它可以是一個移動終端,它甚至有條件完全實現消費者自己定制化,需要什么樣的功能,比亞迪都能夠為消費者自定義實現。

“就像一個蘋果機一樣,需要什么軟件自行下載,還可以進行各種增值服務。”說這句話的同時,謝平生臉上流露出頑皮的笑容。

點評:比亞迪自信“分分鐘能造出特斯拉”是因為特斯拉電動汽車在電池技術上并沒有實質性的突破,而比亞迪以電池技術起家,資本雄厚,因此不懼與特斯拉進行比較。誠然目前動力電池是電動汽車中的核心技術,比亞迪資本比特斯拉雄厚,然而在電池研發上面,二者其實差別不大,仍舊需要技術突破。業界又是如何看待這場較量的呢?

比亞迪等追趕特斯拉:動力鋰電池困局/出路

特斯拉首創使用18650圓柱電池作為動力電池,是充分考慮該款電池生產工藝成熟,已形成規模化生產,一致性好,成本已降到基本合理的水平等因素。再選配合適的BMS,作為動力電池整體性能較出色。

由于特斯拉一部車基本要用到8000多個鋰電池,其總需求量占了全球18650鋰電池產量的近一半,導致供不應求,故特斯拉計劃在北美建立千兆級電池工廠,以滿足其對18650鋰電池產量的需求。

就國內動力鋰電池發展而言,目前主要流行鋁殼結構,典型容量在10~80AH之間;由于國家動力汽車的發展規劃,維持到2015年大于50萬輛電動汽車保有量的目標不變,而目前國內電動汽車的保有量不到5萬輛,故產能要大幅提升,這對于鋰電裝備業來說是一個非常好的消息!

動力鋰電池的生產,目前處于試驗線(中試線)、小批量生產狀況,裝備以手動、半自動為主。接下來,隨著需求量的上升,對裝備自動化水平的要求提高了。目前國內主要生產動力鋰電池的廠家,基本上都在規劃新的生產線,以自動化為主,兼顧柔性工藝時的人工干預。

對國內的鋰電裝備供應商來說,要做好裝備,一是要開拓視野,博采眾長,尤其是要走“引進、消化,吸收、創新”的路線,實施“走出去,引進來”的戰略:

走出去:就是要多參加國內外行業展覽、專業論壇,參觀知名廠商,進行交流和學習,了解國內外最新裝備的發展趨勢和設計理念。

引進來:就是在學習的基礎上,借鑒國內外成功的設計思路,用之于自己的方案中;包含引進國外高端人才,尤其是離退休經驗豐富的專家。

所謂創新,就是做新的事或用新的方法做事。在原來成功的基礎上進一步發展,融會貫通,舉一反三,青出于藍而勝于藍。

裝備行業要良性發展,應該推行“合縱聯橫”戰略:

合縱:就是裝備的設計制造,必須緊密結合鋰電池生產工藝,工藝的進步和改善,也給了裝備不斷發展和更新換代的動力。要結合兩者,必須與生產廠家密切配合,建立良好的合作關系,合力開發,創新工藝及裝備。

聯橫:就是與同行業的廠家建立合作關系,優勢互補。對產品沒有重疊,沒有競爭關系的廠家,建立合作關系自然沒什么困難;但對于有部分重疊或全重疊的廠家,要提倡建立良性的競爭關系,共同發展、提高。要做到這點,困難很多,但相信還是可以有所作為的。譬如就人才的流動交換意見,互相通報,不互相惡意挖墻腳。畢竟合理的制約,對公司之間,以及技術人員的良性發展都會受益匪淺,這需要各方采取開放心態,有良好的大局觀。

裝備廠家特色不一,各有千秋,若強調用統一的模式來發展,過分強調自律、有序,顯然行不通。如何避免惡性競爭?如何創造鋰電行業的良性發展大環境?

成立鋰電裝備行業協會,是一個很值得嘗試的解決辦法。以民主的形式選舉成立行業協會,來制定大家都必須遵守的條例和規定,有利于創造良好的外部經營環境,有利于整個鋰電行業的良性發展。

人才在企業間的流動是自然的、合理的,是不可能用外力來制約的;企業要用自己的方式體現重視人才,配套各種措施,才能留住人才。但對于惡性的挖墻腳事件,要形成輿論的正能量,討伐不道德、不可持續的行為。

對知識產權的合理保護,也是一個亟待解決的主要問題。

從整個行業發展的角度來看,創新的普遍應用能提升整個行業的發展,但對于始創者是十分不公平的。

如何保護原創者的合法權益?或許有人會提議申報專利,用法律手段來維護自己的合法權益,但要完全依靠這種方法難度很大,一是耗費人力物力,過程曠日持久,二是取證、評判比較困難,需專業人士界定。其實比較實用的方法,是采用“人無我有,人有我好,人好我專”的辦法,始終領先競爭者一步,比拼的是公司的整體實力,在競爭中發展、提高、優勝劣汰。

目前困擾裝備廠家的問題不少,但資金方面是個突出的問題,比較常見的現象有以下幾種情況:

其一,原來一直在合作的客戶,訂貨時要求不付預付款,發貨時預付款、發貨款一起付,但到提貨時,又改變計劃,暫緩提貨,這一緩,就不是十天半月的時間,或干脆說工藝改變,不需要這些設備了,而如何處理這些設備的談判過程也是異常艱辛,各種滋味難以言表。

其二、就是客戶的領導層突然更換了,產品和工藝路線作了極大的調整,已下的訂單和驗收設備的處理也成了一個大問題,作為裝備供應商,要承受無謂的巨大損失。

當然,如何應對上述事宜,各家都有一套自己的辦法,完善風險評估及管控、預防才是重點。但事情總有偶然性、不可預知性,當事情發生時,作為裝備供應商來說是弱勢的一方,用法律的手段來維權,是不得已而為之的底線,但若有第三方來協調,會有助于加速問題的合理解決。

隨著動力鋰電池技術的不斷發展,推動建立行業標準,為標準化、規模化生產打下基礎,促進裝備設計、制造的升級換代。

就技術層面來看,鋰電裝備水平的提高,要致力于做好以下幾個方面的工作首先,要制定公司的標準化設計流程,制定設計選型指引,規范關鍵、重要部件品牌及規格。

其次,對局部、共性的結構要進行優化、定型;建立標準功能模塊庫,利用搭積木原理,當有需要時可快速選取相應的模塊;或在標準模塊基礎平臺上作出修改,確保設計可造,快捷;設計是源頭、是根本,只有方案設計做好了,后續的過程才會順利。

再次,一支專業規范的售后團隊,也是做好裝備的必要條件,好的裝備一定有一個在實踐中驗證、不斷改善的過程;而售后人員在現場高效負責的解決各種問題,培訓客戶的維護、操作人員,使之能合格操控設備,做好平時的維護保養至關重要,客戶的各種反饋信息要能暢通,完整的傳遞至公司管理層,為持續的PDCA行動打下基礎。

目前,國內、外裝備間存在不小的差距,其中一個重要原因,是國內加工精度及裝配工藝的差距。零部件質量,與材料的選擇及處理;加工精度的合理制定(公差配合)息息相關;精度要求高的必須達到,非關鍵細節也不能忽視,同時一致性、整體協調性也是考量的重點。

裝配工藝的制定要細致,要能讓裝配者清楚了解裝配的難點和重點,及如何做才能達到裝配精度的要求,如何控制關鍵點,進而保證裝備的整體性能。

正如知名品牌的汽車,其外觀頗有特色,匠心獨具,讓人看了賞心悅目,這一點同樣適用于機器裝備。不僅要滿足使用功能(實用性),也要滿足美觀功能,這是大多國內廠家容易疏忽的地方,認為這不是重點,不太關注。

因此,我們要花力氣,在外觀造型上,設計出體現精品水準的裝備。

比亞迪拿什么來挑戰特斯拉?

最近,新能源汽車領域有兩家公司最火。一個是特斯拉,盡管今年第三季度凈虧損達到3800萬美元,但同期特斯拉ModelS純電動跑車的交付量達到5500輛,前三季度總銷量接近16000輛,這是一個令對手艷羨的數字。

一個是比亞迪,得益于在新能源車領域的多年經營,比亞迪的每一個動作總是引人注目。其最新力作雙擎雙模車型“秦”上市在即,更是贏得了好評如潮。截至10月底,秦已接到超過2000臺訂單。資料顯示,秦的百公里加速僅為5.9秒,百公里油耗更是達到了驚人的1.6升。有評論認為,秦以創新科技重新定義了汽車概念,或將繼特斯拉之后啟動新能源汽車的另一潮流。

誰代表新能源汽車的未來?特斯拉和比亞迪?這個問題已經被爭論過無數次。有意見認為,特斯拉是整合模式的典范,其用IT的智慧造電動車,短時間內股價飆升至幾十億美元,堪稱汽車界的蘋果。也有意見認為,特斯拉的整合模式只是資本市場的游戲,缺少核心技術的支撐很難走遠;比亞迪堅持正向研發,從電池、電機、電控等核心技術入手,踏踏實實練內功,才是新能源車的發展方向。

毋庸置疑,在技術創新性、創新精神、發展前景等方面,兩家公司都有無可比擬的優勢,他們顛覆了無數傳統與常規,給整個汽車行業帶來了前所未有的革新,堪稱全球新能源汽車領域最有代表性和實力、最值得關注的兩家企業。

兩家公司的偉大之處顯而易見。特斯拉用IT的理念造車,以硅谷的想像力、集眾家之技術鏈打造時尚電動跑車,成為汽車業的蘋果。比亞迪作為新能源汽車的領導者,從電池業務拓展至IT行業,以微軟的創造力垂直整合各大產業鏈,成為汽車行業的黑馬,成就了光伏發電、儲能電站和新能源汽車三大夢想。

但是,從根上研究兩家企業的特點就會發現,兩者在市場定位、技術理念、發展模式方面都存在巨大差異。

核心技術:誰更領先?

電池、電機和電控系統是新能源車的核心技術,從核心技術的科技含量和類型可以看出特斯拉與比亞迪的技術差異。

電池是電動車的動力源和心臟。特斯拉使用的是18650型小電池,這種鈷酸鋰電池主要用在手機和筆記本電腦上,整車電池散熱性能對于電池的冷卻系統要求嚴苛,后續發展有待市場驗證。比亞迪使用的是自主研發的磷酸鐵鋰電池,這種電池雖然比鈷酸鋰電池能量密度低,但穩定性更高,更加安全可靠。

幾個技術參數可以說明這一點。從能量密度看,鈷酸鐵鋰電池的能量密度為150~160瓦時/千克,磷酸鐵鋰電池的能量密度為100~110瓦時/千克。從熱穩定性看,鈷酸鐵鋰電池在攝氏180度時會分解并釋放氧氣,磷酸鐵鋰電池在攝氏600度時結構依然穩定,不會釋放氧氣。從應用領域看,鈷酸鐵鋰電池主要用在手機、筆記本電腦上,用在汽車上的例子主要是特斯拉,磷酸鐵鋰電池主要用在汽車、儲能電站上,如比亞迪。從化學原理及使用壽命看,磷酸鐵鋰電池使用了三價鐵,無法再進行化學變化,因而壽命更長。

實際上,比亞迪使用的磷酸鐵鋰電池已經證明了自己的可靠性。比亞迪在全球及國內公共領域的投放運營的新能源車輛中,深圳電動出租車已經行駛超過3年、單車行駛里程近40萬公里,已超過普通私家車13年的行駛里程。鐵電池可實現循環充電1萬次,電池壽命大于整車壽命,已經充分驗證了磷酸鐵鋰電池的穩定性、可靠性和安全性。

兩者的電池還有一個更大的區別,即特斯拉采用的電池主要向松下采購,自己并沒有掌握電池核心技術。比亞迪的電池是自己研發,掌握了核心技術。

兩者采用的電機也不同。特斯拉采用的是異步電機,比亞迪采用的是同步電機。異步電動機的優點是在各個領域應用廣泛,運行可靠,經久耐用,缺點是耗電量較大,轉子容易發熱,整體效率較低。同步電動機的優點是運行可靠,效率高,結構簡單,維護方便,缺點是需要使用稀土材料,造價成本較高。

從電控技術來看,兩者也存在巨大差異。特斯拉采用的控制技術僅針對電機進行驅動,相對比較單一;電機采用后驅模式,功率大,動力性方面有明顯優勢,百公里加速最快可達到3.7秒。比亞迪雙模混合動力車采用自主研發的電機控制系統,低速時采用電機驅動,節約能耗,高速時采用發動機驅動,效率較高,提高了燃油經濟性;百公里加速時,電機與發動機共同驅動保證車輛的動力性能,百公里加速可達到5.9秒以內。

此外,兩者的車型應用平臺也不一樣。比亞迪秦、純電動車e6均為比亞迪自主研發設計的產品。特斯拉在最初車體設計方面借鑒了蓮花Elise跑車的設計理念,作為開發的基礎。將四個指標放在一起綜合比較,兩者的技術含量孰高孰低不言自明。

結語:

中日韓動力鋰電池大戰,比亞迪作為年輕的“后生”,與松下、三星SDI的差距是有的,然而憑借中國巨大的市場,比亞迪加緊研發投產,未來與松下、三星SDI看齊并非難事。此外,還有國家對新能源汽車的重視,比亞迪背靠大樹好乘涼,雖然不是實力最強的一個,卻是最有發展前途的一家公司了。

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