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動(dòng)力電池技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)化研究

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1042次  |  2021年05月17日  

目前我國(guó)新能源汽車的市場(chǎng)需求是政府用補(bǔ)貼政策拉動(dòng),而不是真正的剛性需求。王子冬表示,現(xiàn)在成長(zhǎng)起來的大型公司,是在這種泡沫嚴(yán)重的情況下培育出來的,其實(shí)未必真正強(qiáng)大。從各大上市的財(cái)報(bào)來看,財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)大多并不樂觀。從全球市場(chǎng)來看,2018年1-九月我國(guó)新能源乘用車的世界份額達(dá)到51%,未來仍有保持第一的能力;不過,王子冬也表示,目前我國(guó)新能源汽車只有數(shù)量,精品很少。


國(guó)內(nèi)外動(dòng)力鋰電池技術(shù)發(fā)展情況分析


隨著電動(dòng)汽車的發(fā)展,電動(dòng)汽車對(duì)三電系統(tǒng)核心的需求也帶動(dòng)了新一波的合作潮和商機(jī)。一些整車廠選擇了自產(chǎn)電池、電機(jī)、電控。王子冬表示,車企自主研發(fā)三電系統(tǒng)的目的是為了掌握核心技術(shù),不至于因供應(yīng)矛盾而使產(chǎn)量受損。多元化的布局的好處是有利于電池供應(yīng)商搶奪客戶,增強(qiáng)整車公司的競(jìng)爭(zhēng)力,提高市場(chǎng)占有率。


從中日韓三國(guó)動(dòng)力鋰電池類別來看,目前看三國(guó)互有滲透,我國(guó)是各種電池都做;韓國(guó)以三元材料方形大容量為主;日本以小容量圓形三元材料電池為主。從各類結(jié)構(gòu)動(dòng)力鋰電池模塊性能比較來看,圓形動(dòng)力鋰電池模塊成本低,其它性能比較差;軟包裝動(dòng)力鋰電池模塊能量密度高、集成效率高、壽命長(zhǎng)、成本高;方形動(dòng)力鋰電池模塊成本低、集成效率高、充放電性能好、可靠性高、能量密度適中。


比較國(guó)內(nèi)公司與海外公司的布局情況可以發(fā)現(xiàn),國(guó)內(nèi)電池公司合作車企基本為國(guó)產(chǎn)品牌,市場(chǎng)規(guī)劃集中在我國(guó),且整體較封閉。國(guó)際主流汽車公司的電池配套商都沒有選擇國(guó)產(chǎn)電池,王子冬認(rèn)為,目前動(dòng)力鋰電池還只是在家門口打,還要走向世界。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

在產(chǎn)業(yè)的發(fā)展道路上,日本公司的步伐較慢,已逐步被韓國(guó)超越。韓國(guó)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的行業(yè)集中度非常高,惡性競(jìng)爭(zhēng)少,資源優(yōu)勢(shì)可以最大化發(fā)揮出來,加上韓國(guó)政府的長(zhǎng)期支持和公司的技術(shù)滾動(dòng)積累,將在全球動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域占據(jù)明顯的優(yōu)勢(shì)。我國(guó)的動(dòng)力鋰電池市場(chǎng)最為廣闊,這是我國(guó)鋰離子電池公司的最大優(yōu)勢(shì)。


王子冬表示,目前我國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)的行業(yè)集中度不高,公司準(zhǔn)入門檻低,地方保護(hù)主義盛行,充斥著大量沒有核心競(jìng)爭(zhēng)力的中小規(guī)模鋰離子電池公司,造成行業(yè)良莠不齊,惡性競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重;公司前瞻性不足,技術(shù)實(shí)力薄弱,產(chǎn)品質(zhì)量差,公司社會(huì)責(zé)任低,一定程度上阻礙了我國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。王子冬認(rèn)為,假如這樣的狀況持續(xù),我國(guó)很難成為動(dòng)力鋰電池強(qiáng)國(guó)。


我國(guó)動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展遇到的問題


1.產(chǎn)量過剩風(fēng)險(xiǎn)日益加劇。由于受到國(guó)家政策的大力扶持,國(guó)內(nèi)各類投資主體競(jìng)相進(jìn)入新能源汽車制造領(lǐng)域,推動(dòng)新能源汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。但是,與新能源汽車產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展相伴的是產(chǎn)量過剩風(fēng)險(xiǎn)正在不斷累積。


2.動(dòng)力鋰電池安全性問題。動(dòng)力鋰電池材料、隔膜、粘結(jié)劑、結(jié)構(gòu)、封口、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)過程控制等等影響因素都有可能造成著火事故。雖然了解什么原因可能造成著火事故,但從實(shí)際情況來看,當(dāng)事故發(fā)生時(shí),很難確定動(dòng)力鋰電池起火的具體原因。

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標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備

動(dòng)力鋰電池各種材料的開發(fā)和驗(yàn)證是要1-2年的時(shí)間,甚至更長(zhǎng)。王子冬認(rèn)為,目前這樣國(guó)家每年進(jìn)行一次動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)比能量的快速升級(jí)換代調(diào)整做法與乘用車動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)的開發(fā)所需周期不協(xié)調(diào),帶來的結(jié)果就是很多驗(yàn)證工作無法充分的驗(yàn)證,導(dǎo)致了著火事故的頻發(fā)。


王子冬表示,現(xiàn)在的動(dòng)力鋰電池在材料的上假如沒有明顯的技術(shù)突破前,比能量發(fā)展到一定水平后就很難再有進(jìn)一步的突破。與此同時(shí),在安全性方面的負(fù)面影響卻越來越大。


3.大功率直流充電。一般公共充電樁大部分采用直流充電技術(shù),優(yōu)點(diǎn)是充電速度快、花費(fèi)時(shí)間短;缺點(diǎn)是對(duì)動(dòng)力鋰電池的使用壽命有影響,存在安全性隱患。


4.動(dòng)力鋰電池的長(zhǎng)壽命和可靠性。目前出現(xiàn)了許多起電動(dòng)大客車行駛里程在使用2-3年后大幅度縮水的問題,嚴(yán)重的由于行駛里程太短出現(xiàn)停駛狀況。問題出現(xiàn)重要原因包括:電池性能差(與生產(chǎn)公司有關(guān))、一致性差(與電芯性能差異大、成組技術(shù)水平低有關(guān))、缺乏正確的維護(hù)和保養(yǎng)。


新能源汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展趨勢(shì)


目前的電動(dòng)汽車產(chǎn)品,大多由傳統(tǒng)汽車改造而來,王子冬認(rèn)為,在電動(dòng)汽車的設(shè)計(jì)中,車企的思維已經(jīng)被傳統(tǒng)汽車制造所禁錮,沒有制造真正的新能源汽車。王子冬舉例表示,蘋果手機(jī)電池續(xù)航僅一天,消費(fèi)者之所以選擇它,關(guān)鍵在于附加值;普通改造的電動(dòng)汽車并沒有有別于傳統(tǒng)汽車的附加值,因此很難談得上與傳統(tǒng)汽車競(jìng)爭(zhēng)。另外,電動(dòng)汽車目前并不節(jié)能,碳排放幾乎與燃油車相當(dāng)。此外,在上游原材料漲價(jià)和下游整車公司壓價(jià)的雙重壓力之下,動(dòng)力鋰電池生產(chǎn)公司苦不堪言,后續(xù)開發(fā)資金嚴(yán)重不足,公司后勁不足。


王子冬認(rèn)為,車企要通過新型的商業(yè)化運(yùn)作,開發(fā)出市場(chǎng)真正要的、有個(gè)性的電動(dòng)汽車產(chǎn)品,而非補(bǔ)貼政策驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品,引導(dǎo)新能源汽車的應(yīng)用。動(dòng)力鋰電池要積極開拓在儲(chǔ)能等領(lǐng)域的多級(jí)利用工程,拉長(zhǎng)新能源汽車用動(dòng)力鋰電池應(yīng)用鏈,有效降低動(dòng)力鋰電池在應(yīng)用過程中的成本。王子冬認(rèn)為動(dòng)力鋰電池要實(shí)現(xiàn)提質(zhì)降本的要求絕非單靠電池公司能夠完成,是要整個(gè)新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的互相配合才能實(shí)現(xiàn)。


針對(duì)目前新能源汽車和儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)動(dòng)力鋰電池性能要求,王子冬認(rèn)為,要在安全性、可靠性、穩(wěn)定性、能量密度、寬溫度窗口應(yīng)用、充電接受能力、成本和資源等方面尋找新的出路,在材料、電池結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝、集成方式方面有所突破。


王子冬表示,解決好動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)與電動(dòng)汽車一體化設(shè)計(jì)問題,電池組和模塊的設(shè)計(jì)要全方位考慮周全,不是隨便拿一個(gè)產(chǎn)品就能集成的:解決好動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)的重量能量密度、體積能量密度、充電接受能力、放電能力、安全性、高溫適應(yīng)性、低溫適應(yīng)性、循環(huán)壽命、擱置壽命、生產(chǎn)效率、維護(hù)方便性、回收方便性、成本接受度等這些基本層面性能的平衡。


電池維護(hù)方面,王子冬表示,動(dòng)力鋰電池是要維護(hù)的,但目前許多公司的電池組沒有預(yù)留維修接口,使得這種有效的修復(fù)方法不能普及。要從兩個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn),一是行業(yè)主管部門制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和政策的支持;二是電池組系統(tǒng)上要預(yù)留維修接口,提高維護(hù)的效率。


從產(chǎn)品質(zhì)量保障來看,應(yīng)由整車公司主導(dǎo)供應(yīng)鏈,一是能讓電池和整車變得更好;二是從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看自建電池比跟電池供應(yīng)商合作更加有利于產(chǎn)品控制質(zhì)量。


最后,王子冬表示,要把動(dòng)力鋰電池安全性問題放在第一位,可靠性要重視,在能夠保證安全性和可靠性的前提下,提高動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)的能量密度。重視系統(tǒng)的優(yōu)化,選擇最合適的設(shè)計(jì)方法。加強(qiáng)對(duì)動(dòng)力鋰電池回收技術(shù)的研究,尋找低能耗、無污染的回收方法;研究材料修復(fù)技術(shù),提高材料的利用率。


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