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北汽新能源汽車電池產業開發及戰略
2016-10-14 08:52:00
關鍵詞:動力電池應用國際峰會電池應用國際峰會

圖為北汽新能源汽車股份有限公司總工程師陳平先生做主題演講 


  為了幫助企業客觀分析2016年動力電池行業運行情況,正確把握行業發展趨勢,加大動力及儲能電池的開發應用,由中國化學與物理電源行業協會和電池中國網聯合主辦,雙登集團股份有限公司、壹能(北京)網絡科技有限公司共同承辦的“2016年第五屆中國電池市場年會暨2016年第一屆動力電池應用國際峰會、2016年第二屆中國電池行業智能制造研討會”于11月14日在北京拉開帷幕。本次年會聚集了來自政府主管部門領導、知名科研機構專家、新能源汽車動力電池產業鏈上中下游的企業家、投資機構代表以及媒體記者等500多人參會。

  在本次會議上,北汽新能源汽車股份有限公司的總工程師陳平先生做了題為《北汽新能源汽車電池產業開發及戰略》的專題報告,以下是根據速記整理的內容,未經本人審核,僅供參考。

  陳平:大家下午好!謝謝主辦方的邀請。說到今天是后市場,我還不知道這個主體,但我講的是從我們企業的角度來看這個電池的產業,包括我們對電池技術的一些認識和分析,希望能夠得到大家的一些參考,里邊也有一些后市場簡單的描述。我講的分三部分:

  第一,簡單介紹一下我們公司在電動車方面的一些情況。

  第二,簡單講一下我們在電池系統開發的一些現狀。

  第三,一些通用的我們對電池技術或者說電池產業的一些看法。

  第一,簡單介紹一下我們公司。北汽新能源是北汽集團下面專門做新能源汽車的公司,負責研發、生產、制造所有環節,2009年就成立了,應該說銷量這三四年都是排在全國第一的,在電動車市場,去年可能大家都知道,賣了2萬多輛車,今年是5萬輛左右的銷量,目標是全國的第一。簡單講一講在全國區域內銷售,銷售最多的北京、長三角、珠三角的區域。

  這是我們一個產品線的構成,從2011年開始我們E150下線以來有10多款車型已經在銷售了,最新的EU260現在是我們的助力車型,在下周的廣州車展上我們會有一款新車上市,后面我們還有一系列的微型以及高端的車,都會陸續出來。雖然是新能源車的一個企業,但是也是做傳統車集團下面的一個企業,我們是非常注重用戶的體驗和整個開發的流程,嚴格的按照車的開發流程進行車的開發。我們認為幾個核心的技術,傳統的“三電”技術以及“三化”,持續以來去年我們投入了4.5億,新的研發團隊應該是800多人,我們公司是200多人。這是我們整體的目標,2020年銷量達到50萬輛,營業收入達到600億元,并且實現上市,市值達到千億元,實行新舉措。我們的技術戰略、研發戰略和產品規劃及產能布局,關鍵的指標來體現我們的戰略達成。

  這是我們海外研發中心的簡單介紹,充分利用海外在不同領域的技術優勢來支撐我們整車的開發,這些研發中心都有各自的側重。這是我們新的規劃,我們公司會馬上搬到亦莊,建立新的研發創新中心,打造我們整個大體系。這是產品上的戰略,到2020年計劃推出新車型15款,覆蓋轎車、SUV、MPV三大品類。關鍵的技術指標,續航能力、動力性等指標及智能化的實現都有明確的目標。

  第二部分,簡單講一下我們的電池系統開發的現狀。電池是車輛里邊最重要的子系統,和車的性能密切相關,特別是現在用戶比較關注的續航能力、使用環境,包括能源補給的時間等等。這些年來我們電池的整個水平是提高的,整個行業在提高,我們的續航里程最早100多,現在是200多,馬上明年出的車會有300多的,也是體現了電池整個能量密度提高,以及對我們動力性能方面的貢獻。電池性能,主要電池的品種,磷酸鐵鋰、三元材料都有用到,最早的當然全部是磷酸鐵鋰,但是近兩年三元材料已經成為主要的我們用的電池產品,同時電池的性能逐步在提高。

  這是電池系統,因為我們是整車廠,雖然不做電池單體,但是我們對電池的認識簡單說一下,對我們來說電池核心技術三塊,一個是在電芯上雖然我們不做,但是我們對電芯性能的把控是非常重要的,能夠對電池、電芯的評價能力,有安全性能和關鍵指標的評價能力,并且能夠根據產品的要求選擇電芯。另外還有電池的集成設計,包括硬件設計,布置,包括他在整個碰撞安全的設計,這里邊還說到了熱管理,使用環境的問題,因為我們車銷售的區域也是越來越廣,溫度環境的適應也是非常重要的,這里邊我們有用到冷卻和加熱的一些方案,從原來沒有一直到有這么一個技術特征。還有一個技術重點,就是BMS,我們認為是我們和供應商要聯合起來,而且最核心的東西我們必須掌握,因為這是在使用電池上最重要的一個技術點。因為可能供應商更多的考慮是保護電池,而我們更多考慮的是怎么充分發揮電池的性能,達到整車的要求,讓我們充分聯合起來,把這個事經過妥協能夠做大最好,這是我們認為整車廠最關鍵的核心技術。

  跟我剛才說到的核心能力就是我們對電芯的測評能力,兩個重點,標準化、平臺化,和我們的成本降低、開發周期的加快是密切相關的,能夠使我們的電芯模塊、模組甚至到電池包,包括軟件、硬件,能夠達到標準化、平臺化的目標。三個核心技術,模組開發、BMS控制、PACK的集成。另外,在產品最關鍵的評價指標上,我們需要擁有高安全、低成本、高性能,以及能夠回收的能力。

  第三部分,想跟大家分享我們北汽新能源在電池技術發展趨勢上的一些分析和我們的判斷。不見得完全正確,但是這是我們自己的一些看法,提供給大家參考。

  電動車,首先因為車用電池是服務車的,我們車的目標,更輕、更快、更遠、更智能,大家都能夠理解,近期的車已經是追求高續航能力,我們一定要輕,動力性,動力安全車是永遠的主題,更遠是續航能力,更智能就是和智能化結合起來。動力電池是絕對電動汽車性能關鍵的因素之一,我們認為是最關鍵的。

  剛才我說到了一些車上的關鍵性能,續航里程、動力性、成本、充電的便捷等等,這些落到電池上,對電池的性能要求,我們分析總結出來,壽命、安全性、低成本,另外他的關鍵性能指標,使用環境、溫度適應性、比能量,這些都是最關鍵的指標。

  第一個,說到安全,也是最重要的,實際上安全,涉及到電池整個產業鏈,從電芯材料一直到整個系統,都可以通過設計提高它的安全性,當然電芯級別的,包括材料、電解液等等的使用,可能更多的是供應商,我們更重要的關注在模組、系統級的,通過設計能夠使它的安全性提高。這里邊列舉了現在可能有的是必須有的設計,有的是我們后面采用的一些設計。

  這塊也分析了我們的供應商,國內、國外都有,我們現在總結出來,國內的電池技術與國外的電池先進企業還是有較大差別的,體現在產品質量、壽命、可靠性、安全性方面,技術水平,主要的性能指標,與國外的先進企業存在著較大的差距。成本上,國外的企業如果來中國建廠大量生產的話,我們國內企業的成本并不占優勢。簡單的寫到了關鍵指標的發展趨勢,比如當前的能量密度,普遍的能量密度是多少,我們認為發展趨勢到2020年前后應該是達到什么樣的水平,必須要達到什么樣的水平。

  說到了對我們材料不同體系的電池在產品性能方面優劣的分析,當然現在最主流的幾個,磷酸鐵鋰、錳酸鋰、三元材料,是當前主要的正極材料,以這么來分類的話,我們認為磷酸鐵鋰的電池在壽命、安全、成本方面有一定的優勢,但是三元材料在比能量、容量方面優勢是比較明顯的,能夠大幅提升續航里程,因為我們乘用車當前一個很大的對用戶來說的痛點是續航里程,所以能夠提高續航里程的話,對我們來說是一個很好的補充。所以我們認為,現在我們用的電池比例里邊,三元材料已經超過了磷酸鐵鋰,當然幾款車,國際市場上幾款最主流的車,他們用的電池材料都有用到,都有所長。三元材料的成本不斷降低,它的上升速度超過了磷酸鐵鋰,所以在可預見的不久的將來,短期內它是一個理想的選擇,特別是對乘用車。成本下降的預估,我們這邊還沒有一個,當然這個是比較樂觀的一個分析。

  可預見的短時期的未來,但是2020年以后,2025年以后,10年之后的情況,我們認為會有新的正、負極的材料出現,更進一步的提高電池的性能,我們也是希望在2020年前后雖然還是三元/石墨為主,未來10年的過程是不是有富鋰層狀氧化物硅基為主的電池,包括一些空氣電池等等一些新材料。

  電池安全的設計,可以通過新材料和新設計改善電池的安全性能。比如采用阻燃耐高溫的材料,包括隔離設計,以及熱失控預警技術的開發,包括過熱自動斷電技術,應該是比較新的技術,但是我們尖端技術的團隊更加關注的是希望盡快在車的技術的預判。

  環境適應性,我們認為可以通過電池單體的改良設計,因為現在更多的是外部加熱和冷卻的熱管理系統,也可以通過單體電池的改良設計,進行這種溫度環境的設計。比如說開發適于低溫條件材料工藝的電芯,包括我們關注到最新的研究成果“全氣候電池”,方方面面,包括材料,包括工藝,通過新的設計來使它的溫度適應性比較廣。

  梯次利用和循環使用,也是我們下午的主題,我們實際上已經在研究這個事,首先是在梯次利用上,我們認為實際上比如一些高速的、高端的電動車,它對電池的要求比較高,但是用過一段時間之后,性能雖然達不到了,實際上完全可以用到性能要求不高的車,比如低速的車,或者代步車、高爾夫車上,完全是可以用的,當然可以到儲能。我們認為關注點,實際上我們的車恩比如相對高速車設計的時候是不是就考慮到后面的梯次利用,把這個電池包一次能夠設計到位,使它便于梯次利用,便于到儲能再利用,這是一個點。實際上通過這些,梯次利用和再回收,實際上我們認為是降低電池的成本,降低電池初次投入的成本,對電動車的推廣也是很大的促進作用。當然還有拆解,因為國家有明確規定,整車廠是有這個義務的,我們也在做這方面的準備,包括跟我們的合作伙伴,有這方面經驗的企業來進行合作。因為可能馬上就要面臨這個事了,前面的銷量還好多,這幾年會有電池,這塊應該是很大的產業。

  最后就是我們電池產業的一些看法或者建議,首先是我們非常關注的新興電池材料的開發,因為對我們車廠來說電池性能是關鍵的,電池性能、能量密度、溫度環境適應性、成本、儲電時間,希望通過信技術的采用,使這個電池性能提高,這是我們對未來非常急迫的希望。另外,電池尺寸的標準設計,雖然喊了很多年,但是我們也一直在探討。

  剛才說到了能夠使整個全證明周期成本下降的這種考慮梯次利用的電池設計,另外,特別是在模組上能夠有一些標準的設計,使我們開發的時候更大量使用統一標準的電池模塊,能夠快速的開發,能夠成本下降。另外,電池產業的深度整合,我們因為在探討,我們是不是能夠進入電池、電芯甚至原材料,能夠進行深度整合,使整個產業效率能夠更高、成本能夠更低。

  我分享的就是這些。謝謝!


作者: 陳平      稿件來源: 電池中國網
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