2023年7月5日,由蓋世汽車主辦的“2023第三屆汽車動力電池論壇”圓滿召開!
如今汽車電動化儼然已成為大趨勢。全球汽車產(chǎn)業(yè)新能源化勢頭強勁,技術(shù)不斷迭代的動力電池正在成為產(chǎn)業(yè)變革的助推器。作為新能源汽車的“心臟”,動力電池決定了諸多關(guān)鍵的車輛性能參數(shù)。提升新能源汽車的補能、用能便捷性,是各車企和動力電池積極參與技術(shù)革新的核心驅(qū)動力。
動力電池的技術(shù)發(fā)展當前主要分為高能量和性價比兩條路線。長遠來看,4680大圓柱電池、固態(tài)電池、鈉離子電池、氫燃料電池等新型技術(shù)被視作下一代電池的突破口,但其產(chǎn)業(yè)化道路仍受掣肘。汽車動力電池產(chǎn)業(yè)鏈漫長且錯綜復(fù)雜,上中下游企業(yè)的供需關(guān)系與競爭態(tài)勢都將影響整個行業(yè)的發(fā)展。
本次論壇立足于動力電池充換電體系構(gòu)建、動力電池管理系統(tǒng)構(gòu)建、動力電池供應(yīng)鏈安全策略等行業(yè)焦點,多位專家將圍繞800V高壓超級快充關(guān)鍵技術(shù)、熱管理技術(shù)、CTC技術(shù)、新一代CTP技術(shù)、電芯技術(shù)、無線充電關(guān)鍵技術(shù)、鋰電關(guān)鍵材料、固態(tài)電池、鈉離子電池、4680大圓柱電池等話題進行分享,共同探討汽車動力電池的前沿技術(shù)趨勢。
本次論壇得到了欣旺達、VECTOR、伊頓、安普魯薄膜科技、軸心自控、尼康精機、銦泰公司、怡得樂電子、格萊思、弘能精密等38家生態(tài)合作伙伴的大力支持。
主辦方歡迎致辭-蓋世汽車
現(xiàn)如今,電氣化發(fā)展如火如荼,中國乘用車市場份額已經(jīng)占到全球市場的60%,這離不開行業(yè)的共同努力。本次論壇邀請動力電池應(yīng)用等層面的專家,探討內(nèi)卷時代應(yīng)該做什么選擇,幫助了解上下游產(chǎn)業(yè)和客戶在想什么,最終把市場推入一個新的、良性的高度。
蓋世汽車CEO周曉鶯表示,蓋世汽車今年的核心戰(zhàn)略是走國際化路線,蓋世汽車的核心使命是“發(fā)現(xiàn)好公司、推廣好技術(shù)、成就汽車人”。蓋世的業(yè)務(wù)包括供應(yīng)鏈體系數(shù)據(jù)和信息情報、產(chǎn)業(yè)媒體,峰會論壇,行業(yè)數(shù)據(jù)及產(chǎn)業(yè)研究,以及行業(yè)社群及教育培訓(xùn)。蓋世希望在接入干事朋友圈后,能夠和大家相互關(guān)聯(lián)和連接,形成更好的合作機會。
周曉鶯 | 蓋世汽車CEO
新形勢下的動力電池的機遇與挑戰(zhàn)
小鵬汽車包括G6在內(nèi)的后續(xù)車型將全面采用扶搖架構(gòu)SEPA 2.0,扶搖架構(gòu)采用了先進的車載智能系統(tǒng)、一體式鋁壓鑄車身、800V電驅(qū)、智能熱管理系統(tǒng)、CIB電池車身一體化技術(shù)、基于800V SiC的快充平臺等。小鵬汽車標配3C快充,兼容4C;4C快充能保證充電5min,續(xù)航可增加超過200km;從10%充電至80%僅需15分鐘左右。
小鵬汽車電池業(yè)務(wù)高級總監(jiān)仲亮表示,為實現(xiàn)800V快充,需要從多層面進行優(yōu)化與創(chuàng)新,包括熱管理、整車管理、云端管理、安全防護和電芯技術(shù)。電芯平臺化,是指用最少的電芯覆蓋絕大多數(shù)車型的需求,電芯的平臺化對上中下游全產(chǎn)業(yè)鏈均能產(chǎn)生積極的影響。下一代平臺化電芯結(jié)構(gòu)的選擇是什么?仲亮表示,不同的材料和體系,在能量密度、成本、性能和成熟度上均存在不同,電芯成本是重要的考量點。
仲亮 | 小鵬汽車電池業(yè)務(wù)高級總監(jiān)
電動汽車車規(guī)級動力電池熱管理的本質(zhì)與挑戰(zhàn)
汽車動力電池達到車規(guī)級標準應(yīng)滿足六大條件,產(chǎn)品合格率、產(chǎn)品使用一致性、產(chǎn)品耐候性、產(chǎn)品耐久性、產(chǎn)品的成本、產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)制造要考慮資源的可持續(xù)性。車規(guī)級動力電池從產(chǎn)品端應(yīng)提倡耐久性、風險評估、可預(yù)知性。
中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟副秘書長王子冬表示,鋰動力電池管理系統(tǒng)的真正作用是要通過一定的手段,實現(xiàn)對串聯(lián)后的鋰電池特征參數(shù)的抓取。從現(xiàn)在對鋰電池表面特征的研究,深入到對多只鋰電池串聯(lián)起來以后的內(nèi)部特征參數(shù)抓取方法的研究,再根據(jù)這些特征參數(shù)的抓取方法來設(shè)計新型動力電池管理系統(tǒng)。這樣做才有可能解決鋰動力電池系統(tǒng)存在的安全性、一致性、長壽命問題。找到鋰電池串聯(lián)起來后的內(nèi)部特征參數(shù),并解決抓取這個特征參數(shù)的手段,才能做出真正意義上的車規(guī)級動力電池系統(tǒng)。
王子冬 | 中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟副秘書長
全溫區(qū)、長續(xù)航、高安全鋰電關(guān)鍵材料
電解質(zhì)現(xiàn)狀問題包括工作溫度窄、低溫不工作、高溫不穩(wěn)定;不能匹配新型高壓正極材料:分解,產(chǎn)氣;鋰枝晶生長難以抑制;安全問題,起火爆炸。新型電解質(zhì)研究的三個關(guān)鍵點是電解液溶劑化結(jié)構(gòu)、電極-電解質(zhì)界面結(jié)構(gòu)、原子級的電解液設(shè)計。
蘇州大學能源學院院長晏成林表示,團隊首創(chuàng)機器學習指導(dǎo)高通量核心鋰鹽、添加劑分子結(jié)構(gòu),開創(chuàng)了共行固化技術(shù)實現(xiàn)電池高性能化。自主研發(fā)的固態(tài)電解質(zhì)具有超高能量密度、超高穩(wěn)定性、全溫區(qū)工作穩(wěn)定和高安全性的優(yōu)勢。他還表示,通過開發(fā)界面增強原位表征新技術(shù)與新設(shè)備,指導(dǎo)電池新體系及其應(yīng)用開發(fā);機器學習指導(dǎo)電解質(zhì)新體系開發(fā),建立宏觀性能和微觀結(jié)構(gòu)橋梁反饋,指導(dǎo)核心材料設(shè)計。
晏成林 | 蘇州大學能源學院院長
高比能固態(tài)電池的發(fā)展之路
耀寧固態(tài)電池研究院技術(shù)中心電解質(zhì)材料開發(fā)高級專家黃杰陽博士表示,全固態(tài)電池現(xiàn)存問題包括無機固態(tài)電解質(zhì)及原料尚未量產(chǎn)形成供應(yīng)鏈,應(yīng)用技術(shù)不成熟;全固態(tài)電池界面電阻較高,低溫性能差;目前電芯設(shè)計解決不了循環(huán)過程體積變化的影響,測試需要較高外部壓力;目前電極和電芯沒有成熟的規(guī)模量產(chǎn)設(shè)備,還需要時間;全固態(tài)電池的應(yīng)用方案不成熟;全固態(tài)電池全壽命周期安全性測試和評價還不完備;標準體系尚未建立;全固態(tài)電池性價比不清晰。
他還表示,固態(tài)電池的出現(xiàn)與發(fā)展具有歷史必然性,但全固態(tài)電池任重而道遠,規(guī)模量產(chǎn)挑戰(zhàn)極大。從目前整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展階段看,全固態(tài)電池如果達到商業(yè)量產(chǎn),可能至少需要五年,甚至更多的時間,因此固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用預(yù)計將呈現(xiàn)梯次滲透趨勢,動力/儲能級半固態(tài)電池有望在2024年迎來應(yīng)用。
黃杰陽博士 | 耀寧固態(tài)電池研究院技術(shù)中心電解質(zhì)材料開發(fā)高級專家
欣旺達動力閃充電池解決方案
欣旺達動力科技股份有限公司產(chǎn)品營銷總監(jiān)王慧敏表示,新能源車銷量快速增長,汽車產(chǎn)業(yè)進入深度轉(zhuǎn)型期;新能源汽車和內(nèi)燃機汽車將在未來十年左右的時間長期并存;但要實現(xiàn)《巴黎協(xié)定》全球升溫限制在1.5°C的目標,需進一步加快電動化,提升新能源汽車滲透率。“四大焦慮”尤其是里程和補能焦慮,是影響用戶選擇電動汽車的核心障礙,充電不方便、充電時間長亟待解決。
她還表示,欣旺達閃充電池2.0具有更長壽命、更低產(chǎn)熱、更低成本,同時具有高一致性、高安全和全生命周期可靠性保障策略。欣旺達閃充電池關(guān)鍵技術(shù)破解“超級快充傷電池的技術(shù)難題”,實現(xiàn)質(zhì)保期間不限閃充次數(shù);行業(yè)首創(chuàng)、制造友好的預(yù)理化技術(shù),實現(xiàn)電池3000次循環(huán)零衰減;純超級快充充電測試條件下(>4C充電/1C放電)的SFC480電池壽命。
王慧敏 | 欣旺達動力科技股份有限公司產(chǎn)品營銷總監(jiān)
動力電池產(chǎn)業(yè)與技術(shù)動態(tài)研究
中國動力電池產(chǎn)業(yè)在全球處于領(lǐng)先地位。當前動力電池領(lǐng)域的主要玩家依舊是中日韓三國,從裝機量來看,我國動力電池企業(yè)已處于全面領(lǐng)先地位,全球TOP10企業(yè)里面已占據(jù)6家;從鍵電池四大主材市場份額來看,我國的產(chǎn)量均占60%以上,優(yōu)勢較明顯。
蓋世汽車研究院行業(yè)分析師吳文坡表示,動力電池產(chǎn)業(yè)鏈上游資源的爭奪戰(zhàn)已趨向白熱化。半固態(tài)與固態(tài)電池是動力電池創(chuàng)新的重要發(fā)展方向,3C及以上高倍率電池已經(jīng)開始裝車應(yīng)用,大圓柱動力電池成為動力電池企業(yè)研發(fā)對象之一。未來動力電池的發(fā)展趨勢包括短期內(nèi)將維持磷酸鐵占比高的市場格局,長期將呈現(xiàn)多點開花;動力電池企業(yè)采取不同的布局策略布局海外市場;降低動力電池全生命周期碳排放將成為主要課題;動力電池標準化是實現(xiàn)降本增效的有效途徑。
吳文坡 | 蓋世汽車研究院行業(yè)分析師
奧特能電動車平臺技術(shù)解析
泛亞汽車技術(shù)中心,項目管理部,電動車項目總工程師李博表示,作為平臺創(chuàng)新者,奧特能電動車平臺兼具靈活性和可擴展性。奧特能平臺具有三大優(yōu)勢,更安全、更智能、更性能。奧特能專屬電芯配方具有高熱穩(wěn)定、低衰減、長壽命的特點,同時從從多維度多角度出發(fā),做性能評價,保證其安全。
他還表示,多重電池熱管理技術(shù)包括抑制熱擴散專利設(shè)計、電芯間隔熱墻、模組集成式液冷系統(tǒng)、“車-云”兩端電池健康監(jiān)測系統(tǒng)、乘客艙保護、后置大面積防爆閥、防拉弧設(shè)計。凱迪拉克LYRIQ銳歌后驅(qū)車型采用3合1的電驅(qū)單元,峰值功率255kw,峰值扭矩440Nm,最大驅(qū)動電機系統(tǒng)效率可達96%。同時最高8合1的前電驅(qū)單元,峰值功率180kw,峰值扭矩330Nm,最大驅(qū)動電機系統(tǒng)效率可達95%,具有高度集成的特點。
李博 | 泛亞汽車技術(shù)中心項目管理部電動車項目總工程師
重型電動工程車輛動力電池系統(tǒng)思考與展望
動力電池產(chǎn)業(yè)化推廣以來,我國從2015年至今,推出重要文件政策21起,不斷刺激動力電池行業(yè)快速、規(guī)范發(fā)展。《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線2.0》對電池性能指標提出明確的目標。三一集團工程車輛事業(yè)部車載能源所所長朱偉強表示,隨著電池技術(shù)的發(fā)展,比能量和循環(huán)壽命提升以及成本的下降,更加有助于電動工程車輛的發(fā)展。以三一、特斯拉、CATL等為代表的企業(yè)推動電動工程機械電池技術(shù)進步,但相比乘用車,技術(shù)創(chuàng)新偏慢。重型電動工程車輛動力電池系統(tǒng)技術(shù)需要考慮運營工況、惡劣環(huán)境、EMC及可靠性挑戰(zhàn)、極限工況安全性、電池資產(chǎn)安全管理、BMS管理挑戰(zhàn)、熱挑戰(zhàn)等。
他還表示,展望重型電動工程車輛動力電池技術(shù),未來能做到底盤一體化、高能量密度、高安全、長壽命、高壓化+超快充。
朱偉強 | 三一集團工程車輛事業(yè)部車載能源所所長
能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型與充電服務(wù)市場
能鏈智電副總裁李秀明表示,中國新車銷售新能源滲透率快速攀升,但中國充電樁市場仍存在較大缺口。國內(nèi)充電樁運營商面臨四大問題,包括場地、電力、服務(wù)和充電,呈現(xiàn)高度分散的市場格局。120KW以上大功率充電樁設(shè)施成為主流,充電場規(guī)模中型化趨勢顯現(xiàn)。
他還表示,基于行業(yè)痛點,能鏈智電作為虛擬電廠聚合商和新能源服務(wù)商,提供線上+線下+非電的一站式服務(wù),覆蓋新能源全價值鏈。能鏈智電提供自動充電機器人,為無人駕駛時代補能布局;提供一站式設(shè)備采購服務(wù);提供全流程建站服務(wù);為新能源行業(yè)提供管家式服務(wù)。能鏈智電致力成為全球領(lǐng)先的新能源服務(wù)提供商,存量減排、增量替換,助力碳中和,覆蓋了全國90%充電運營商,能鏈智電希望未來能讓交通碳排放降低10%,中國碳排放降低1%。
李秀明 | 能鏈智電副總裁
上汽充換電技術(shù)路線
上汽研發(fā)總院充換電技術(shù)負責人汪國康表示,上汽充電管家服務(wù)圍繞私樁及公樁的總體使用場景,全面持續(xù)優(yōu)化充電體驗;可結(jié)合健康管家,引導(dǎo)用戶充電行為,輔助用戶保養(yǎng)電池。上汽充電關(guān)鍵技術(shù)堅持高可靠、高能效、模塊化、國產(chǎn)化。上汽通過增加額外升壓DCDC和復(fù)用Inverter,做到兼容500V/750V的800V整車充電高壓架構(gòu);移動送電車基于混動車型改制,完成了2代移動充電車開發(fā);電動汽車無線充電關(guān)鍵技術(shù)包括諧振參數(shù)優(yōu)化和輔助功能開發(fā),來提高無線充電效率。
同時他還表示,上汽換電OnePack方案是上汽響應(yīng)國家標準化要求,內(nèi)部形成平臺化標準產(chǎn)品,并向行業(yè)開放推廣;上汽換電Pack設(shè)計通過預(yù)、導(dǎo)、臥、隔、疏五重防護機制,硬軟協(xié)同、疏導(dǎo)阻隔兩管齊下,確保任意電芯熱失控,長時間明火不會燒出包外;上汽的換電關(guān)鍵接口使用的是螺栓復(fù)合式換電機構(gòu)、電氣接口和冷切接口;換電站類型包括平整式地基、車站W(wǎng)IFI交換、兼容toB/toC;補能微生態(tài)做到資源更經(jīng)濟、體驗更便捷。
汪國康 | 上汽研發(fā)總院充換電技術(shù)負責人
力神先進高功率圓柱電池開發(fā)進展
2022年全球鋰離子出貨119.6億支,其中18650和21700共占97%左右。力神電池(蘇州)有限公司功率型產(chǎn)品開發(fā)部長張秀娟表示,圓柱鋰離子電池發(fā)展趨勢是高能量高功率、長壽命、高安全、高一致性和強耐老化性。力神圓型功率電池體系開發(fā)路線應(yīng)對高鎳/Gr.+Si體系的膠和電解液設(shè)計;將膠的改性成強而韌的膠材料,提升與硅負極的兼容性,減輕硅負極循環(huán)后粉化電子電導(dǎo)降低的風險,同時降低DCIR,通過功能添加劑,進行電解液界面調(diào)控,減少SEI厚度,同時提升耐老化性,改善SEI膜穩(wěn)定性,降低循環(huán)和存儲過程DCIR增長,同時提升一致性。
她還表示,圓柱鋰離子電池需求旺盛,市場全面開花,未來可期;合理的結(jié)構(gòu)、體系設(shè)計,精準的原材料、過程管控是產(chǎn)品性能和一致性的必要前提。
張秀娟 | 力神電池(蘇州)有限公司功率型產(chǎn)品開發(fā)部長
高能量密度圓柱鈉離子電池的開發(fā)
若不考慮價格因素,全球現(xiàn)有全部Li資源不能完全同時支撐動力和儲能市場,碳酸鋰的價格從2020年初的4萬增長到最高60萬每噸。鈉電和鋰電相比,能量密度較低,但成本低,倍率、快充性能好,綠色安全,適合低速車和儲能等應(yīng)用領(lǐng)域。
深圳比克動力電池有限公司胡銘昌博士表示,通過微分容量曲線等手段研究鈉電在不同SOC下的相變過程,明確了該材料體系下電池合適的電壓使用范圍不能超過3.97V,實驗表明通過控制合適的電壓區(qū)間可以大大改善鈉電的循環(huán)性能;BAK21700圓柱鈉離子電池采用層狀氧化物+硬炭路線,通過極限設(shè)計,實現(xiàn)了140Wh/kg的能量密度,循環(huán)2000次>80%,低溫、快充、快放性能優(yōu)異,4C快充循環(huán)性能甚至與常規(guī)循環(huán)相當,上述指標均處于行業(yè)領(lǐng)先定位。下一代鈉電產(chǎn)品開發(fā)要做到更高能量密度、更長循環(huán)壽命、更好安全性能、更多產(chǎn)品型號。
胡銘昌博士 | 深圳比克動力電池有限公司
動力電池國際合規(guī)規(guī)范和標準的現(xiàn)狀及演進
電動汽車電池的主流法規(guī)和標準狀態(tài),國際、歐洲、中國、北美、日本、韓國、印度等都有相關(guān)要求,電動汽車電池主要技術(shù)委員會包括UNECE、ISO、IEC、CENELEC、SAE、EU、SAC等。
DEKRA德凱中國華南地區(qū)新能源總監(jiān)陳貴國表示,電動汽車電池的典型測試項目包括機械沖擊試驗、粉碎試驗、高溫耐久試驗、溫度循環(huán)試驗、外部短路試驗、過電荷測試、強制放電試驗、強制式內(nèi)部短路測試、備選方案:內(nèi)部短路測試。在2023年9月1日開始,所有新上市的動力電池,都需要參照UNECE R100.II03新版測試項目,包括功能安全等。未來即將發(fā)布的標準還有國際的ISO/AWI 18006-1、ISO/AWI 18006-2以及中國的GB/T 31486-XXXX。德凱中國提供電動汽車電池符合性解決方案,在監(jiān)管測試、認證、全球市場準入、提升服務(wù)、現(xiàn)場服務(wù)、為零售商提供服務(wù)、適合使用和性能測試上提供綜合服務(wù)。
陳貴國 | DEKRA德凱中國華南地區(qū)新能源總監(jiān)
東風在動力電池標準化的思考
東風技術(shù)中心電池專家劉爽表示,電池標準化帶來規(guī)模效應(yīng),實現(xiàn)降本增效。伴隨著產(chǎn)業(yè)化進程的不斷推進以及新技術(shù)、新模式、新平臺的不斷出現(xiàn),動力電池標準化工作也必將被賦予新的內(nèi)涵與要求。動力電池標準化難點包括產(chǎn)線損失、標準共識、技術(shù)保密、與定制化電芯的博弈。電池包平臺化就是利用盡量少的電池方案來匹配盡量多的車型,車企平臺和電池標準化相輔相成。
他還表示,未來,東風標準化電芯全平臺應(yīng)用策略就是綜合性能、安全、成本以及平臺需求,確定兩類標準電芯,兩款方形(L300),兩款圓柱(46X);方形電芯規(guī)劃是尺寸最優(yōu)解300長,適配中端主流市場;大圓柱電芯規(guī)劃是直徑最優(yōu)解46mm,追求極致性能或者極致性價比。馬赫E-電池以長續(xù)航、高安全、超快充、極智能作為開發(fā)目標,涵蓋液態(tài)電池、固態(tài)電池、電池管理三大領(lǐng)域,滿足不同車型電池需求,包含換電和充電兩大領(lǐng)域,讓客戶體驗極致暢快的補能體驗。
劉爽 | 東風技術(shù)中心電池專家
新能源商用車在高寒環(huán)境下的應(yīng)用與探索
延邊國泰新能源汽車有限公司副總經(jīng)理兼汽車工程研究院院長趙忠民表示,針對高寒地區(qū)新能源汽車應(yīng)用,在市場層面受到了以下影響:地方經(jīng)濟發(fā)展水平不同,影響了新能源汽車的推廣;用戶的觀念及認知程度不同;地方政府支持力度不同(觀念及資金實力);環(huán)境因素的影響(高寒);車輛成本問題是否解決(物流車成本);配套基礎(chǔ)設(shè)施是否完善,充電難問題(電站布局);技術(shù)成熟度的影響(整車技術(shù)、三電系統(tǒng)、充電技術(shù))。
他還表示,由于中國特殊大市場,新能源商用車短期內(nèi)還是各種技術(shù)路線共存,特定環(huán)境下特定工況下會選擇不同的技術(shù)路線;公共領(lǐng)域電動化、新能源化是必然趨勢;高寒環(huán)境下,需要綜合解決低溫使用安全性和里程焦慮問題。國泰新能源商用車高寒技術(shù)包括高寒整車熱管理系統(tǒng)、高寒地區(qū)整車核心動力系統(tǒng)集成、整車充電寶應(yīng)用、低溫啟動電源的應(yīng)用。
趙忠民 | 延邊國泰新能源汽車有限公司副總經(jīng)理兼汽車工程研究院院長
至此,蓋世汽車2023第三屆汽車動力電池論壇全部議程圓滿結(jié)束!