鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1922次 | 2019年01月26日
分析先進(jìn)混合動(dòng)力48V鋰電池技術(shù)解決方案和價(jià)值
主要是講一下48伏電池,這里有很多48伏項(xiàng)目,不僅是在歐洲,中國(guó)市場(chǎng)在未來(lái)的市場(chǎng)規(guī)劃當(dāng)中也是重點(diǎn)。
是什么驅(qū)動(dòng)這個(gè)市場(chǎng)?我們聽(tīng)到了中國(guó)市場(chǎng)對(duì)于電動(dòng)車(chē)的新規(guī)劃,我們所有汽車(chē)廠商都要考慮為了減少排放,如何更好地去迎合市場(chǎng)。在美國(guó),我們已經(jīng)有了一些很好的經(jīng)驗(yàn)。這張圖表給大家介紹了不同種類的電氣化以及它們從環(huán)保的角度來(lái)說(shuō)做得怎么樣。我們?cè)诿绹?guó)看到了已經(jīng)有五年多的零排放實(shí)施,但是仍然達(dá)不到我們經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。美國(guó)的電動(dòng)車(chē)生產(chǎn),這是我們國(guó)家法律規(guī)定的,但是我們的燃油效率要達(dá)到國(guó)際要求,很多汽車(chē)制造商努力地去減少他們電氣化的成本。所有汽車(chē)廠商都有這類的技術(shù)項(xiàng)目,這也是為了實(shí)現(xiàn)他們的燃油效率發(fā)展的目標(biāo)。
不同的汽車(chē)廠商也有不同的選擇,來(lái)作為他們的主流技術(shù)。我們有強(qiáng)混動(dòng)力電池系統(tǒng)??梢哉f(shuō)我們?nèi)加托侍岣咧凳呛艽蟮?,大概在未?lái)我們預(yù)估在每一個(gè)市場(chǎng)都會(huì)有越來(lái)越多的混合動(dòng)力車(chē)。但是我們看到這個(gè)48伏的系統(tǒng)在10%統(tǒng)在大的節(jié)油率,使我們主流汽車(chē)可達(dá)到的碳排放減少的要求。在中國(guó)、歐洲及其他的市場(chǎng)每1%的節(jié)油率成本是比較低的,所以48伏系統(tǒng)是性價(jià)比非常高的。
對(duì)于成本,我們已經(jīng)有了一定的了解。我們分析了每一個(gè)區(qū)域,特別是中國(guó)市場(chǎng)、歐洲市場(chǎng)、美國(guó)市場(chǎng)以及日本市場(chǎng),這是我們對(duì)比的四個(gè)市場(chǎng)。我們也分析了市場(chǎng)的需求,比如說(shuō)燃油效率、減排目標(biāo),以及哪一種混合技術(shù)是最有效的或者效率更高的?;谝陨戏治觯覀?cè)谶@里講一下48伏的混合動(dòng)力汽車(chē)市場(chǎng)在未來(lái)的預(yù)計(jì)。我們所有汽車(chē)廠商都想要最低的成本來(lái)實(shí)現(xiàn)最好的節(jié)油目的,我們認(rèn)為48伏這個(gè)系統(tǒng)不僅是在歐洲,特別在中國(guó)市場(chǎng)會(huì)有進(jìn)一步應(yīng)用。我們可以預(yù)測(cè)哪一些汽車(chē)廠商會(huì)采用這樣的48V系統(tǒng)。我們也可以估測(cè)到未來(lái)五年的市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)。我們?cè)谌蛞呀?jīng)簽署了很多合作合同,萬(wàn)向A一二三預(yù)計(jì)到2020年的48V系統(tǒng)將賣(mài)出至少一億。
我們看到全球的48伏,有不同的驅(qū)動(dòng)因素。在中國(guó),為了改善我們的燃油能效。在歐洲,一些汽車(chē)上的額外特殊功能是由48伏系統(tǒng)提供的。比如說(shuō)我們的碳元素的預(yù)調(diào),我們用48伏系統(tǒng)可以在乘客進(jìn)入汽車(chē)之前就進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)熱,這樣可以提高引擎的性能,這些額外的或者其他的特征也會(huì)使我們?cè)谠O(shè)計(jì)48伏系統(tǒng)的時(shí)候考慮到更多的因素。很多的汽車(chē)廠商希望能夠有48伏電池呈現(xiàn)完整的體系,比如說(shuō)帶熱能的性能上。所以在這個(gè)圖上是一個(gè)大概的圖,那就是我們對(duì)于性能的要求,這上面的每一個(gè)點(diǎn),我們看到橙色點(diǎn)是從不同汽車(chē)廠商發(fā)來(lái)的不同要求。有非常多的工程上要求,這樣的一些系統(tǒng)可能不會(huì)被投入到市場(chǎng),或者到2020年、20201年才投入到市場(chǎng),這樣一些特定的要求會(huì)慢慢地進(jìn)入到我們的市場(chǎng)。我們?cè)陔姵禺?dāng)中要求的是我們的容量,這是我們的Y軸,X軸是高峰功率,第一代發(fā)動(dòng)機(jī),也就是在左下角圓圈當(dāng)中展示的是第一代發(fā)動(dòng)機(jī),這些需求是非常接近的,也可以使我們工程師開(kāi)發(fā)一種常規(guī)通用的高能效系統(tǒng),可以達(dá)到大部分客戶的要求。因此,我們也設(shè)計(jì)了第一代超級(jí)磷酸鐵鋰電池產(chǎn)品,我將會(huì)給大家介紹一下我們這個(gè)電池的具體細(xì)節(jié)。容量是8安時(shí),放電能率在這里是15千瓦,這個(gè)是10秒內(nèi)的,可以說(shuō)功率是非常強(qiáng)大的。重量是8公斤,而且它的體積也是非常小的,所以可以說(shuō)這個(gè)電池甚至可以被安裝在副駕駛座椅下,后排座椅后面,后備箱
接下來(lái)我想要簡(jiǎn)單地介紹一下我們這個(gè)電池系統(tǒng)的應(yīng)用以及它的生命周期。首先介紹一下我們是如何來(lái)分析這個(gè)電池壽命的,比如說(shuō)它的溫度,它會(huì)變得多熱,在運(yùn)行的時(shí)候以及在其他的時(shí)候,那么不僅是熱量的環(huán)境,還有我們的能量的涌入和溢出,所以這對(duì)我們溫度,又對(duì)我們的電池壽命有沒(méi)有什么影響,以及我們循環(huán)的效果,也就是說(shuō)頻率以及功率的大小等等,在不同的階段都有一些什么變化,以及最后我們通過(guò)這些分析可以得出在哪些特定使用環(huán)境下我們的電池壽命有多久,這也取決于我們的目標(biāo)客戶。
第一個(gè)分析的案例是電池在上海表現(xiàn)會(huì)怎么樣,我們用的是NEDC的駕駛循環(huán)模式。這是中國(guó)官方來(lái)衡量燃料效率的正規(guī)方式,這個(gè)是我們?cè)谏虾C恳惶斓臍鉁匾约半姵販囟鹊淖兓?,我們可以看到這是一年當(dāng)中的不同變化,所以有一小部分,比如說(shuō)在炎熱的夏天我們開(kāi)車(chē)的時(shí)候電池溫度可以達(dá)到60度以上,在其他的時(shí)間和駕駛時(shí)候也都有所記錄。我們希望在十年的增長(zhǎng)率可以控制在20%之內(nèi),這是一個(gè)比較良好的趨勢(shì),因?yàn)?8伏的電池使用案例真正的要求并不僅僅保持電池性能,它可以在它的使用過(guò)程當(dāng)中和使用壽命當(dāng)中能夠保證其容量以及它是否可以繼續(xù)提供所要求的能率功率。
第二個(gè)案例是一個(gè)更具挑戰(zhàn)的實(shí)驗(yàn),但是結(jié)果是差不多的,我們的客戶用WLTP這樣的循環(huán),這是一個(gè)新的系統(tǒng),首先是在歐盟歐洲使用的,我們也希望它在一段時(shí)間內(nèi)可以在全球被公認(rèn)和普遍使用。我們看到平均每天只有1.5個(gè)小時(shí)的駕駛時(shí)間,要求我們的電池可以被充電,所以應(yīng)該說(shuō)和第一個(gè)案例相比,它的循環(huán)更加得頻繁。我們看到在這個(gè)案例當(dāng)中其實(shí)電池是安裝在備胎的下方,在一年當(dāng)中最高的溫度達(dá)到了62度,所以這也是一個(gè)比較溫暖的氣溫環(huán)境,這也是一年當(dāng)中的使用情況。這個(gè)圖表是我們期望當(dāng)中的一年氣溫變化范疇,盡管電池被使用得非常頻繁,我們對(duì)于能率的要求非常高,功率的要求也非常高,我們?nèi)匀挥幸粋€(gè)在十年當(dāng)中90%左右的阻率,我們電池的抗電性只有30%,我們選用了非常先進(jìn)的冷卻技術(shù),是可以達(dá)到這一要求的。48伏的系統(tǒng)設(shè)計(jì)的冷卻系統(tǒng),我們的汽車(chē)制造商并不需要專門(mén)地去冷卻它或者設(shè)計(jì)專門(mén)的位置來(lái)安裝電池,所以這是兩個(gè)實(shí)際的案例。
我還想談?wù)?8伏系統(tǒng)的其他開(kāi)發(fā)的可能性,這是我剛才用過(guò)的一張圖表,我們有一些汽車(chē)的項(xiàng)目,我們已經(jīng)選擇了電池供應(yīng)商,可以看到我們?cè)诓煌膽?yīng)用和實(shí)驗(yàn)當(dāng)中選用了不同的成分。除了超級(jí)磷酸鐵鋰之外還使用了一些成分在48伏體系設(shè)計(jì)當(dāng)中,在這里有一個(gè)例子,我們的電池制造商選擇了用LTO,可以說(shuō)這樣制造出來(lái)一個(gè)電池的使用壽命也是比較長(zhǎng)的,當(dāng)然不認(rèn)為這是一個(gè)長(zhǎng)期的成分,因?yàn)長(zhǎng)TO的銷(xiāo)售并不是特別得大,所以我們需要使用更多的原料,而且成本更高,因?yàn)樵谖覀兊南到y(tǒng)當(dāng)中有14個(gè)電芯,但是如果用LTO的話,那么市場(chǎng)愿意選擇這種電池的可能性在未來(lái)是比較小的,所以另外一種是NMC。我們看到NMC已經(jīng)被選擇作為原材料來(lái)作為制造48伏系統(tǒng),我們還沒(méi)有決定用哪一種電池方案,主要的原因是我們需要花更多的時(shí)間來(lái)研究市場(chǎng)的需求。所以我認(rèn)為超級(jí)磷酸鐵鋰和NMC是48伏系統(tǒng)當(dāng)中比較具有潛力的兩種類型。
接下來(lái)我想簡(jiǎn)單說(shuō)一說(shuō)如何比較成功地在超級(jí)磷酸鐵鋰電池當(dāng)中實(shí)現(xiàn)冷卻效果,我們希望升溫不要過(guò)快,橙色的柱狀圖就是原來(lái)已經(jīng)用的系統(tǒng),它在我們的市場(chǎng)當(dāng)中已經(jīng)有十年的歷史,綠色的是超級(jí)磷酸鐵鋰新型的表現(xiàn)??梢钥闯鲭姵刎?fù)極的絕緣性會(huì)改變我們電池的設(shè)計(jì),都可以極大地減少我們的電阻,也可以增加我們電池的容量,這是在我們第二代的進(jìn)展和變化當(dāng)中。在充電放電的時(shí)候都可以再繼續(xù)使用我們的電池,這就使我們?cè)诤芏嗟膽?yīng)用當(dāng)中可以不需要過(guò)多地依賴?yán)鋮s系統(tǒng)。這不僅僅是在48伏電池當(dāng)中可以使用的,這在我們12伏電池設(shè)計(jì)當(dāng)中也是使用的,我們12伏的市場(chǎng)現(xiàn)在仍然主要是在歐洲,但是因?yàn)槲覀儗?duì)于電池的設(shè)計(jì)進(jìn)行改革,所以我們用同樣的活性物質(zhì),我們改變了設(shè)計(jì),我們可以更好地去和傳統(tǒng)的鉛酸電池進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。可以說(shuō)這是我們鋰電池領(lǐng)域的一個(gè)巨大成功,因?yàn)槲覀冊(cè)?2伏的電池應(yīng)用當(dāng)中當(dāng)然也發(fā)現(xiàn)了一些難題,比如低溫性能,但是去年已經(jīng)有了一個(gè)非常巨大的科技突破。
我們大概地介紹了一下概況,可以說(shuō)鋰這種材料是非常好的一種選擇,我們從EV電動(dòng)車(chē)到右邊的12伏雙擎或者微混的汽車(chē),我們能夠更有效地提高效率,LTO就可以提供非常高的功率,但是大部分的應(yīng)用是來(lái)自于我們的磷酸鐵鋰,這也是我們特殊的一個(gè)成分或者特殊的原料。我們發(fā)現(xiàn)它在混合動(dòng)力的技術(shù)開(kāi)發(fā)當(dāng)中成為了一種非常實(shí)用的化學(xué)成份和原料,特別是在48伏電池的開(kāi)發(fā)當(dāng)中。
總結(jié)一下,我們現(xiàn)在看到48伏系統(tǒng)在市場(chǎng)當(dāng)中,越來(lái)越多地被重視和應(yīng)用,不僅是在歐洲,在中國(guó)也是如此。很多的汽車(chē)廠商都有不同的要求,這就要求我們能夠設(shè)計(jì)出不同的或者一系列的48伏電池系統(tǒng),而每一種原材料、每一種化學(xué)物質(zhì)在市場(chǎng)當(dāng)中,在電氣化方面都具有各自不同的性能。我們剛才說(shuō)了自己的超級(jí)磷酸鐵鋰電池是非常好的非常實(shí)用的,部分產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng),將來(lái)會(huì)有更多的市場(chǎng)應(yīng)用。感謝大家的聆聽(tīng),謝謝大家。如果大家有問(wèn)題可以提問(wèn)。