天勁股份楊萬光：三個維度破解動力電池一致性難題
廣東天勁新能源科技股份有限公司副總經理楊萬光作主題演講
11月16日，“2017’第二屆動力電池應用國際峰會暨第三屆中國電池行業智能制造研討會”在北京啟幕。本屆峰會由中國化學與物理電源行業協會和電池中國網共同主辦，天津力神電池股份有限公司聯合主辦；中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會承辦，無錫先導智能裝備股份有限公司聯合承辦。參加此次峰會人數超600人。
11月16日下午，以“束縛與發展：重新定義整車與電池”為主題的電動汽車市場分論壇，由中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會高級顧問、國家科技成果轉化基金新能源汽車創業投資子基金合伙人兼總裁方建華主持。
廣東天勁新能源科技股份有限公司副總經理楊萬光，介紹了天勁股份關于電池一致性問題的解決方案。演講實錄如下：
楊萬光：我先把我們公司的情況介紹一下。廣東天勁股份成立于2006年9月份，距今已經有11個年頭多了，有很好的技術、市場、管理的沉淀。我們是在2014年單獨分拆，成立了動力聚合物事業部，專注在軟包動力的領域，我們在2014年的12月份成功掛牌新三板，登陸資本市場。我們在軟包動力的細分領域1—8月份的出貨量全國第2，天勁目前也是在順德有建設我們新能源的產業基地。
大家都有見過我們閱兵踢正步的時候，第一個反應就是覺得整齊劃一、非常震撼，為什么？每一個參與閱兵的人他可能身高、長相，包括體重，包括年齡，都是非常一致的。我們接下來看兩個圖片，一個是舊木桶效應，我們也俗稱短板效應，就是木桶能夠裝的水是取決于最短的一個板，對于電池也是一樣的，如果單體電池有缺陷的話會影響整體電池的性能。新木桶效應我們可以通過一定的方法把木桶傾斜，類似于我們通過BMS的均衡去改善我們的短板。大家都在談一致性，也是一個老生常談的問題，不同的群體有不同的認知。對于整車廠和客戶，車廠比較關注電池包的壽命，到底是1000次、1500次還是2000次。對于用戶來講，他就比較關注使用壽命，比如說能不能跑5年20萬公里，包括能量密度車廠比較關注，客戶就比較關注到底充一次電到底能夠開多少公里。包括車廠關注不同溫度下的使用性能，對于消費者來講，在嚴寒的地區和炎熱的地區能不能夠比較好的使用。
對于PACK廠來講，他比較關注電芯交過來的時候他靜態的壓差，還有組成電池包以后充放電時候的動態壓差。包括充電的時候他的溫升的一致性，還有DCR的一致性。對于電芯廠來講，一般我們配對組合的時候怎么保證壽命，包括電池的容量、電壓、內阻包括充放電的一致，如果這些參數控制的很好電池的壽命包括一致性就會很好。
我們看一下這三款車型，就是采用了不同的單體，不同的型號、不同的容量，他做成這個電池包，組成電池組的時候他所需要的電池單體的個數也是不一樣的，從96個到接近3000個。對于客戶來講，產品僅僅是一輛車、一組電池，如何把成百上千個電池一致性做好、壽命做好，這個才是真功夫。
剛才講的一致性，我個人認為應該從三個維度，一個是設計端，第二個是制造，第三個是BMS的可靠，設計一個是材料選擇，一個是設計規范和一些原則。
既然大家都認為質量不是靠檢驗出來的，也不僅僅是靠制造出來的，更多的是靠設計，一致性也是一樣的，我們在設計的時候，第一個就是材料選型，我們不同的材料肯定會有不同的結果，就像一個廚師在做菜的時候，他的食材不一樣、新鮮度不一樣，最后他的味道肯定是不一樣的。對于我們材料的選擇，像正負極，比如我們的純度，我們物質的含量，我們的晶體結構，都會影響電池的一致性。比如我們的隔膜，濕法和干法，或者是涂覆，我們是涂陶瓷、還是混合涂覆或者是隔膜無紡布的選擇。電解液領域，我們常規的是六氟磷酸鋰，現在一些鋰源的使用，會大大的改善電池的循環壽命，還有涂碳鋁箔等的使用。
前面剛剛講了材料選擇上很重要，接下來設計規范，我們做過電池的都知道，電池設計的時候負極和正極有一個值，就是負極過量。我們在研發設計的時候就會選擇比較極限的設計，就是去看看材料的性能。
除了CD值的設計，還有正負極的壓實，如果壓實密度在合理的范圍越低的話，對于電解液的保液量、循環壽命都會有更好的幫助，我們在合理的范圍，注液量相對來說更多，對于電解液的保液量、對于最終的循環壽命都是有幫助的。
第二個，我們有好的材料選擇，有好的設計，但是如果沒有好的裝備，我們也是不可能保證動力電池的一致性的。目前國內這幾年的動力設備的智能化發展的非常快，像我們做動力軟包，像雙面解壓的高速涂覆系統，能夠很好的確保我們的面積度，從而確保一致性。還有膜切的時候，我們現在對毛刺、對粉塵的一些控制，包括我們作業前的烘烤，就是我們目前基本上行業都已經實現了全自動化。整個制動化的配合加上物流線、加上MAS系統、加上除濕系統，就能夠確保一致性。
有了好的裝備不一定能做出好的電池，還有更重要的，我們工藝的先進性。比方說在制造工藝中，我們攪拌的時候是用高黏度還是干濕、濕混或者高速分散，導電及選擇的時候是用普通的碳黑還是CNT、CNT+石墨烯，我們正負極的水含量控制在多少，都會影響電池的性能，包括我們分容的時候最后一步充電，不同的電池廠有不同的工藝，有的是恒流恒壓、有的恒流恒時，我們OCV老化工藝怎么做。還有我們單體電池做出來以后怎么配對組合，首先要保證K值的控制，行業內有很多不同的標準，有0.03、0.05、0.08，當然K值控制的越多越好，經過使用以后整個自放電會很小，確保電池組的一致性。另外像容量，電壓內阻，我們在配對的時候去分檔的的精度，分的越細當然越好，但是成品率會很低。
前面講的一個是設計、一個是制造，接下來就是BMS，如果在做成電池包的時候有個別的電池不一致，或者是我們經過長期適用以后，比如500次的使用以后，有個別電池可能電池性能沒那么好了，這個時候我們BMS的重要性就非常關鍵，可以通過均衡來延長我們的使用壽命、提高一致性。
后續對于一致性的一些探索，有像放加速的一些評估，包括不同產線的一致不一致怎么去評估，包括庫存的一些散組的電池和其他的電池能不能配在一起，我們覺得還有很多工作需要去做，去提升成品率、降低成本。
最后簡單介紹一下天勁，成立于2006年9月份，我們是在今年的1—8月份EV專用車領域全國第一，也是軟包動力出貨全國第二，目前有專利52項、發明26項，已經報了的還有20項。我們今年的1—10月份的直通率，就是從配料到最后的配對組合，我們目前高達93.8%，這個應該是行業內比較高的水平。我們提供從電芯到模組、到電池包的整體解決方案，目前合作的車企有20多家，包括奇瑞等這樣的客戶。公司目前在佛山順德購置了150畝地，預計明年5月份會正式量產，整個工業園規劃是6GWh，目前今年的銷售額應該能夠輕松突破12億元，預計到2020年會達到100億。
?。ǜ鶕F場發言整理，未經本人審核）
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