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動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)取得長(zhǎng)足進(jìn)展

時(shí)間:2022-11-01 17:10:20來(lái)源:鉅大LARGE

導(dǎo)語(yǔ):?天津市對(duì)電池拆卸,回收利用的關(guān)注度比較高,法規(guī)的發(fā)布和進(jìn)化可能也是目前行業(yè)工作當(dāng)中重要的一個(gè)方面,完全閉環(huán)的循環(huán)利用。

  9月9日-10日,2017中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展(泰達(dá))國(guó)際論壇在天津舉行?;顒?dòng)現(xiàn)場(chǎng),“能源多元化與汽車產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略選擇”的專題對(duì)話正在進(jìn)行,中國(guó)汽車技術(shù)研究中心首席專家竇汝振做了主題發(fā)言。

  以下為演講實(shí)錄:

  大家好,我就動(dòng)力電池系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)結(jié)合我們的工作,包括我們的目前研究給大家做一個(gè)匯報(bào),這次論壇本身的內(nèi)容還是面向行業(yè)的。這里面我的PPT當(dāng)中雖然會(huì)也一些技術(shù)內(nèi)容,但是我想通過這些工作更多還是介紹一些觀點(diǎn),判斷和一些看法。

  這次論壇的主題就是新業(yè)態(tài),新的理念。從目前論壇的兩天內(nèi)容來(lái)看,比前幾年回顧上從我們的內(nèi)容上更豐富,更有沖擊力,幾年前的提法,預(yù)見也變成了現(xiàn)實(shí),還有新的內(nèi)容加入。旁邊的論壇上午有一個(gè)主題,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和新進(jìn)入者的交鋒,非常的激烈。這里面具體的觀點(diǎn)我就不再重述了,至少給我了一個(gè)啟發(fā),新舊產(chǎn)業(yè)發(fā)展的變革過程當(dāng)中對(duì)產(chǎn)品的技術(shù)路線,產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)路徑提出了更多的挑戰(zhàn),這種差異化恰恰本身也是新舊產(chǎn)業(yè)變革當(dāng)中非常重要的原因。

  這是電動(dòng)車百人會(huì)做的統(tǒng)計(jì),這里面我講一個(gè)數(shù)字,我們現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)的集中度會(huì)越來(lái)越高,從動(dòng)力電池系統(tǒng)的角度,或者動(dòng)力電池的角度,現(xiàn)在前十家的企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)集中度出貨量的80%以上,這里面統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的口徑我們不管他具體數(shù)字是多少,我想無(wú)論是從數(shù)字,還是從我們整車廠對(duì)于配套廠家的選擇上大家也可以看到快速的發(fā)展。

  這個(gè)是我們目前從零部件產(chǎn)品目前發(fā)展的階段,正是處在市場(chǎng)發(fā)展變革當(dāng)中。從零部件當(dāng)中支持新能源汽車的發(fā)展應(yīng)該說比以往的要求更嚴(yán)苛,性能、質(zhì)量的要求更嚴(yán)格,迭代的周期會(huì)更加快。

  我報(bào)告是三個(gè)內(nèi)容,一個(gè)是對(duì)電池系統(tǒng)的要求,這個(gè)我剛才說了也是分享一些觀點(diǎn)。另外,作為我們的實(shí)踐,目前我們?cè)趫A柱技術(shù)路線的選擇,相應(yīng)電池系統(tǒng)開發(fā)方面也跟大家通過實(shí)際的工作分享我們一些看法。最后通過產(chǎn)業(yè)政策,目前基本的現(xiàn)狀跟大家做一個(gè)匯報(bào)。按照國(guó)標(biāo)的內(nèi)容,我們就不一一說了?,F(xiàn)在目前從產(chǎn)品的關(guān)注度上來(lái)講,一方面是安全性,另外一方面可靠性,這是作為零部件必須要實(shí)現(xiàn)的要求,另外對(duì)于電池系統(tǒng),電池單體都有具體的內(nèi)容。這個(gè)實(shí)際上從另外一個(gè)角度說明我們整車產(chǎn)品,特別是新能源汽車產(chǎn)品目前階段所面臨的一些復(fù)雜性的要求,是通過實(shí)實(shí)在在的產(chǎn)品,實(shí)實(shí)在在的一些技術(shù)路線要把它進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。比如說從整車對(duì)于電力電池系統(tǒng)對(duì)于安全性的角度也羅列了內(nèi)容,這也不是全部。

  這些內(nèi)容會(huì)對(duì)我們產(chǎn)品的設(shè)計(jì),以及我們的控制策略,以及技術(shù)實(shí)現(xiàn)的方式方法提出一些要求。包括對(duì)于后續(xù)的產(chǎn)品檢驗(yàn),生產(chǎn)制造過程,以及對(duì)生產(chǎn)裝備的要求都提出了跟過去應(yīng)該說傳統(tǒng)汽車生產(chǎn)制造,以及傳統(tǒng)的電子產(chǎn)品,或者是電池生產(chǎn)工藝要求完全不同的一些內(nèi)容。所以這個(gè)是我剛才前面講到的,從新舊產(chǎn)業(yè)變革過程當(dāng)中,一個(gè)是有產(chǎn)業(yè)的機(jī)遇,另外要求并不是在簡(jiǎn)化,并不是減少。我這個(gè)也很難講是更難了,還是更簡(jiǎn)單了。所以這塊我基本的看法,這是對(duì)電池管理系統(tǒng)的一個(gè)BMS的要求,后面我們?cè)诋a(chǎn)品研發(fā)路徑當(dāng)中也會(huì)結(jié)合這個(gè)介紹一下我們的做法。我們從安全的角度把電池包的部件羅列出來(lái)。從我們的一些考核的要求和考核內(nèi)容上,有哪些內(nèi)容是需要必須去完成的,完成的程度要到多少。

  那么,剛才說到技術(shù)路線,或者是實(shí)現(xiàn)路徑,目前來(lái)講,我想從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過程來(lái)講,還存在很多不確定性,一方面為很多新進(jìn)入者提供了機(jī)遇,同時(shí)對(duì)于傳統(tǒng)的車企,傳統(tǒng)的零部件,還是對(duì)新進(jìn)入的造車者,或者新進(jìn)入的零部件都存在不確定性。比如說我們現(xiàn)在的燃料,因?yàn)檫@個(gè)會(huì)場(chǎng)的主題就是能源多樣化。所以,我們新能源汽車,包括我們一些清潔燃料,包括我們氫燃料電池,以及動(dòng)力電池不同的材料體系這里面到目前為止,無(wú)論是純電動(dòng),插店式,增程式都沒有形成到歸集到大家都完全認(rèn)同,實(shí)現(xiàn)所有要求的技術(shù)路徑。

  所以在這里面,比如說我剛才講的磷酸鐵鋰,包括不同的封裝,是方殼圓柱,還是軟包,大家從整車廠的配套體系,雖然前十位的電池企業(yè)聚焦了80%的產(chǎn)能,但是實(shí)際上在我們的行業(yè)當(dāng)中還有幾百家所謂的企業(yè),動(dòng)力電池企業(yè)也在做相應(yīng)的產(chǎn)品。所以,這塊,我們的發(fā)展對(duì)未來(lái)目標(biāo)的判斷,實(shí)際上跟我們面臨的困難中間,實(shí)際上是我們進(jìn)行技術(shù)路線選擇,以及路徑的背景。

  我們?cè)趫A柱動(dòng)力電池方面選擇了基本的技術(shù)路徑,這塊我們也是從產(chǎn)品、技術(shù),以及我們生產(chǎn)制造,以整個(gè)體系完備方面都做了全面的分析。比如說圓柱動(dòng)力電池的優(yōu)缺點(diǎn),這里也羅列了。這里面不同的體系,不同的封裝有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。

  另外一方面,多并聯(lián)可降低不一致性,我們可以提供數(shù)量更多圓柱型電池的可靠性。對(duì)于21700的電池再說一下,大家知道18650是前期消費(fèi)類電子產(chǎn)品延續(xù)過來(lái)的封裝結(jié)構(gòu)。這個(gè)在新能源汽車當(dāng)中有很多設(shè)計(jì),所以有名的特斯拉的,跟松下的合作,從特斯拉model3也進(jìn)化到了18700。

  特別是從成本,這里我特別強(qiáng)調(diào)的是我們從性能指標(biāo)要求上來(lái)說是一個(gè)方面,另外一方面從安全性,包括成本方面也是我們不得不去解決的一件事情,所以這方面我們認(rèn)為在21700,或者延續(xù)圓柱動(dòng)力電池的相對(duì)成熟的體系方面,有他的優(yōu)點(diǎn)。后面我還會(huì)提到回收利用,我們可能也會(huì)牽扯到這方面的看法,觀點(diǎn)和判斷。

  這是我們21700一些廠家在剛才提到的,EV,包括HEV,或者是PHEV,這些不同的應(yīng)用方面,也有了更多的性能上的一些進(jìn)化,這是力神(音)的三種不同的規(guī)格。

  回到我們?cè)谧鍪裁?,天津清?音)跟美國(guó)一家公司PPI在進(jìn)行電池開發(fā)模組的設(shè)計(jì),我們的出發(fā)點(diǎn)剛才提到了,首先是安全,包括性能和成本,后面有一些基本性能我就不再?gòu)?qiáng)調(diào)了。我們從產(chǎn)業(yè)進(jìn)化的階段來(lái)看,對(duì)于生產(chǎn)效率,一致性的保障,生產(chǎn)環(huán)節(jié)我認(rèn)為是更值得關(guān)注的。這是我們認(rèn)為安全性的技術(shù)路線,這里面提到,我們對(duì)于電芯溫差的控制能夠達(dá)到2度的范圍,這個(gè)是很難做到的。但是又是不得不做到的。這個(gè)跟整個(gè)電池包內(nèi)部的溫差控制是非常相關(guān)的,我們可能會(huì)提升一些成本,喪失一些能量密度,但是對(duì)于安全性的保障,包括我說的電池壽命的保障又是不得不去解決的。這個(gè)因果顯然是我們對(duì)于安全和性能的要求,或者從安全性的角度,包括壽命的角度是第一位的。

  我再補(bǔ)充一下,右上角的圖,保障這個(gè)前提下,我們對(duì)成本要通過一些技術(shù)手段,比如說更高效的散熱能力,其他的技術(shù)設(shè)計(jì)要去實(shí)現(xiàn)。這是我們預(yù)計(jì)性能的要求,比如說左下圖,我們用蜂窩鋁的形式做減重,包括我們的控制策略,我們的控制方法。這里面就是我提到的,我們按照汽車產(chǎn)業(yè)的要求,其實(shí)對(duì)過去電池生產(chǎn),或者電池模組的生產(chǎn),按照供應(yīng)鏈管理要求應(yīng)該有更高的要求,只有這樣才能做到批量產(chǎn)品的安全和可靠。這是我們做的一款電池包,而且按照剛才前面吉利李總提到的,按照整車廠的要求,我們面對(duì)不同的產(chǎn)品,希望做模塊化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)。

  這是我們生產(chǎn)過程的流程圖,我們希望,或者說我們現(xiàn)在的設(shè)計(jì),提高進(jìn)一步的生產(chǎn)效能,比如說模組的生產(chǎn)線,我們?cè)O(shè)計(jì)的體能一年達(dá)到16萬(wàn),這個(gè)是步驟,我就不一一說的。

  我們對(duì)于Pack希望一年做到10萬(wàn)的產(chǎn)能,只有這樣的量才能支撐我們的目標(biāo),這是按照整車廠不同階段的開發(fā)驗(yàn)證。這個(gè)是技術(shù)路線圖的要求,就不一一說了,這里強(qiáng)調(diào)是我們希望電池成本最后行業(yè)的發(fā)展,滿足客戶的要求。

  最后一點(diǎn),我們把電池回收利用簡(jiǎn)單介紹一下,重點(diǎn)的是環(huán)保,另外必須實(shí)現(xiàn)資源可循環(huán)利用,這種的新能源對(duì)于回收利用的要求實(shí)際上是跟我們傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)面臨完全不同的情況。按照目前的法規(guī)要求,已經(jīng)發(fā)布的,已經(jīng)有相應(yīng)的一些標(biāo)準(zhǔn),正在起草的,包括正在計(jì)劃的,也正在推動(dòng)過程當(dāng)中,這里額外插一句,我也是天津市新能源準(zhǔn)入的專家。天津市對(duì)電池拆卸,回收利用的關(guān)注度比較高,法規(guī)的發(fā)布和進(jìn)化可能也是目前行業(yè)工作當(dāng)中重要的一個(gè)方面,完全閉環(huán)的循環(huán)利用。這是一些回收的方法。

  模式有很多,包括這是北汽給的一個(gè)整車廠的回收利用的方案,所以,很多企業(yè)已經(jīng)在進(jìn)行相關(guān)的工作,這是我們受到一些因素的影響,這塊會(huì)提升我們的安全處置的一些工作。但是確確實(shí)實(shí)目前來(lái)講還在提高企業(yè)的成本,這個(gè)是不得去面對(duì)的,這是中汽中心做了電池回收聯(lián)盟的工作,怎么推動(dòng)挑戰(zhàn)和要求,這個(gè)就是我全部的報(bào)告內(nèi)容,跟大家做一個(gè)簡(jiǎn)短的匯報(bào),謝謝大家。


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