2021年6月7日-9日,第四屆先進(jìn)高功率電池國(guó)際研討會(huì)The 4th International Conference on Advanced High Power Battery(CHPB-4)在蘇州順利成功召開(kāi)。本屆研討會(huì)由 中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十八研究所共同主辦,先進(jìn)電池材料/北京中聯(lián)毅暉國(guó)際會(huì)展有限公司承辦,并得到 了無(wú)錫先導(dǎo)、駱駝集團(tuán)、欣旺達(dá)、天鵬電源、新能安科技、青島藍(lán)科途、OCSiAl (奧科希艾爾)、沁新集團(tuán)、 中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所等協(xié)辦單位的支持。本屆會(huì)議邀請(qǐng)了來(lái)自國(guó)內(nèi)外汽車(chē)領(lǐng)域、無(wú)人機(jī)、電動(dòng)工具、動(dòng)力電池、BMS及相關(guān)關(guān)鍵材料、大專(zhuān)院校和科研院所等270家單位,600位嘉賓出席了此次國(guó)際研討會(huì)。會(huì)議共安排了10場(chǎng)分會(huì)42篇報(bào)告兩個(gè)圓桌討論會(huì)(1、先進(jìn)高功率電池在電動(dòng)工具應(yīng)用討論會(huì),2、“碳達(dá)峰、碳中和”對(duì)混合動(dòng)力車(chē)輛市場(chǎng)發(fā)展影響及其高功率先進(jìn)電池技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用趨勢(shì))。分別在第一天的主會(huì)場(chǎng)和第二天的二個(gè)分會(huì)場(chǎng)進(jìn)行。
在Session2《下一代xEV與電動(dòng)工具電池創(chuàng)新技術(shù)研究與應(yīng)用進(jìn)展》分會(huì)主題上,來(lái)自 駱駝集團(tuán)新能源電池有限公司副總經(jīng)理 張寶華博士做了“汽車(chē)低壓鋰電系統(tǒng)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)”的主題發(fā)言。
駱駝集團(tuán)新能源電池有限公司副總經(jīng)理 張寶華博士
各位領(lǐng)導(dǎo),各位專(zhuān)家,大家上午好。我來(lái)自駱駝集團(tuán)新能源電池有限公司,我們公司是專(zhuān)注做汽車(chē)啟停電池的企業(yè),我今天的報(bào)告題目是汽車(chē)低壓鋰電系統(tǒng)的機(jī)遇和挑戰(zhàn),我將會(huì)從公司介紹,低壓電池基本概念介紹,低壓鋰電的機(jī)遇和挑戰(zhàn),未來(lái)展望這幾個(gè)方面展開(kāi)。
首先介紹一下我們集團(tuán)公司,駱駝集團(tuán)始創(chuàng)于1980 年,到現(xiàn)在做了40多年汽車(chē)用啟停電池,目前在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額48% 左右,基本上2-3輛新車(chē),其中有1 輛是駱駝配的電池,我們集團(tuán)公司有30 多個(gè)子公司,其中包括新能源電池有限公司。新能源電池公司成立于2007 年,以前也做純電動(dòng)動(dòng)力電池,后來(lái)調(diào)整了戰(zhàn)略,現(xiàn)在聚焦于低壓?jiǎn)⑼k姵仡I(lǐng)域。公司有三個(gè)研發(fā)中心,襄陽(yáng)、武漢、美國(guó)密西根;測(cè)試中心2019年底取得CNAS實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可證書(shū);同時(shí)有專(zhuān)注低壓電池產(chǎn)品的48V專(zhuān)線,48V 產(chǎn)品目前已經(jīng)量產(chǎn)供貨了。
現(xiàn)在介紹一下低壓電池基本概念。每輛汽車(chē)都有一套低壓電池系統(tǒng),包括純電動(dòng)汽車(chē)。動(dòng)力系統(tǒng)和低壓電池系統(tǒng)相當(dāng)于人的心臟和大腦一樣,心臟提供動(dòng)力,大腦提供信號(hào)判斷以及控制等,兩者不是共用一套系統(tǒng),心臟出問(wèn)題了大腦可以判斷并指示肢體執(zhí)行挽救動(dòng)作;純電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)出了故障,12V低壓系統(tǒng)可以允許車(chē)門(mén)打開(kāi)人出去,屬于兩套系統(tǒng),理一下概念。低壓系統(tǒng)包括12V,24V,48V,其中12V 和24V比較像,24V主要用在油罐車(chē),工程車(chē),重汽、重卡等,12V 主要是應(yīng)用在商用車(chē)乘用車(chē),48V 前面各位專(zhuān)家介紹過(guò)了,我就不再介紹了。
接下來(lái)我主要以12V電池為例,介紹一下低壓鋰電的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。目前國(guó)內(nèi)汽車(chē)保有量2-3 億輛,年汽車(chē)銷(xiāo)售量約2.5 千萬(wàn)輛,每輛車(chē)上都有一套低壓12V電池,市場(chǎng)還是比較巨大的,當(dāng)前使用的都是鉛酸電池。
現(xiàn)在比較一下鉛酸和鋰電,可以看出鋰電有很多性能方面的優(yōu)勢(shì),比如循環(huán)壽命,如圖所示,即使用鉛酸里面性能比較好的富液電池,以及AGM電池和鋰電相比,差距都是數(shù)量級(jí)這種級(jí)別的,一個(gè)是百級(jí),另一個(gè)是千級(jí)甚至萬(wàn)級(jí)。另一方面是重量,同樣一塊40Ah的啟停電池,鉛酸EFB或者AGM是11~12 公斤,鋰電是7.5公斤左右,并且鋰電可以深度放電。在快速充電方面,鋰電優(yōu)勢(shì)也非常明顯,一般我們12V鋰電可以5C/5C充放做循環(huán),但鉛酸電池則比較困難,還有冷啟動(dòng)方面差距也很大,對(duì)于零下18℃冷啟動(dòng)測(cè)試,同樣容量的鉛酸電池,放電時(shí)間只能達(dá)到鋰電的1/4。但這并不是說(shuō)鋰電可以完全取代鉛酸,兩種電池屬于不同的領(lǐng)域,偶有交集,相互可以是一個(gè)補(bǔ)充,比如鉛酸電池環(huán)境適應(yīng)度比較大,耐高溫,耐低溫,又安全,價(jià)格成本比較低,回收利用率高,整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈很成熟完善,可以用在各種車(chē)型各種場(chǎng)景上。而鋰電,我們認(rèn)為可以用在部分高端乘用車(chē)上,政策,性能是主驅(qū)動(dòng)力,比如歐洲方面的禁鉛指令,預(yù)計(jì)在2024~2025年會(huì)落地,這樣很多車(chē)廠提前布局用鋰電來(lái)取代鉛酸。還有高端乘用車(chē)對(duì)成本要求不那么敏感,對(duì)性能要求高,所以可以用鋰電。另外高端車(chē)還可以給電池提供比較溫和的使用環(huán)境,這樣用鋰電還是比較合適的。還有就是自動(dòng)駕駛的車(chē)型,自動(dòng)駕駛包含激光雷達(dá)傳感器和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等,不斷地計(jì)算傳輸信息,耗電量很大,如果用鉛酸,一個(gè)是很重,另外頻繁深度放電對(duì)鉛酸不是很友好,所以鋰電和鉛酸是兩種領(lǐng)域且互相補(bǔ)充。
現(xiàn)在說(shuō)一下挑戰(zhàn),挑戰(zhàn)主要是客戶需求帶來(lái)的設(shè)計(jì)層面和產(chǎn)業(yè)鏈成熟度不匹配問(wèn)題,比如需要的電池系統(tǒng)體積很小,功能很多,這樣有限空間內(nèi)設(shè)計(jì)很復(fù)雜,材料,工藝,設(shè)備要求都很高,但目前高功率材料廠商并不是很成熟,量也小,規(guī)模效應(yīng)也沒(méi)起來(lái)。還有加工精度要求高,但配套設(shè)備不成熟,這樣帶來(lái)選材工藝制造測(cè)試眾多方面的挑戰(zhàn)。
盡管面臨很多挑戰(zhàn),我們還是克服技術(shù)難題,開(kāi)發(fā)了多款低壓產(chǎn)品,接下來(lái)介紹一下公司產(chǎn)品,48V 一代產(chǎn)品目前已經(jīng)大量出貨了,但是節(jié)油率暫時(shí)沒(méi)有達(dá)到我們預(yù)期,原來(lái)預(yù)期>15%,但是后來(lái)測(cè)下來(lái)~10%左右,所以我們開(kāi)發(fā)了第二代,預(yù)期節(jié)油率能達(dá)到1 5%~20%。一般時(shí)候我們?cè)u(píng)估電池性能,會(huì)看一對(duì)矛盾點(diǎn),比如低溫和高溫,短期和長(zhǎng)期,這樣可以很迅速的了解綜合表現(xiàn)。如圖所示,我們低溫放電,包括零下40 度放電曲線是比較平滑的,沒(méi)有DCR過(guò)大產(chǎn)熱導(dǎo)致的發(fā)熱峰,這是短期,長(zhǎng)期我們自己也要做耐久路試,這里是18 萬(wàn)公里的測(cè)試數(shù)據(jù),目前還是可以繼續(xù)跑的。同時(shí)冬標(biāo)夏標(biāo)都要做,有一年冬天去黑河做冬標(biāo),發(fā)現(xiàn)溫度不夠低,繼續(xù)驅(qū)車(chē)北上去的漠河,做電池我們是認(rèn)真的。
我們還開(kāi)發(fā)了12V 產(chǎn)品,目前有三代,一代比一代體積小,逐步要考慮兼顧高溫80 度,低溫零下30度的要求。目前有些啟停的標(biāo)準(zhǔn)是不適合鋰電的,所以歐洲一些客戶會(huì)自己做一些標(biāo)準(zhǔn)。比如說(shuō)擴(kuò)展溫度冷啟動(dòng)等等,目前我們這個(gè)電池開(kāi)發(fā)到B樣階段,有幸獲得歐洲一些知名客戶的認(rèn)可。
上面說(shuō)的是機(jī)遇和挑戰(zhàn),接下來(lái)說(shuō)一下公司未來(lái)發(fā)展以及規(guī)劃。以前我們也做純電動(dòng),后來(lái)發(fā)現(xiàn)和集團(tuán)業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)度不強(qiáng),因?yàn)槲覀兗瘓F(tuán)業(yè)務(wù)是低壓?jiǎn)⑼k姵叵到y(tǒng),所以目前就聚焦在低壓電池上。同時(shí)為了響應(yīng)政府的號(hào)召,公司兼顧制造和回收,我們還成立了資源循環(huán)公司,目的是為了打造行業(yè)閉循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈,實(shí)現(xiàn)無(wú)縫經(jīng)濟(jì)。
總結(jié)起來(lái),低壓鋰電行業(yè)機(jī)遇很大,挑戰(zhàn)也很大,我們一直在努力,希望為這個(gè)行業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)我們自己一份力量。
這是我匯報(bào)的主要內(nèi)容,謝謝大家。
主持人:看看大家有沒(méi)有什么問(wèn)題可以舉手示意。
提問(wèn):張博您好,駱駝主要是做鉛酸電池,現(xiàn)在又開(kāi)始做12V 鋰電,您覺(jué)得在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi),12V 鋰電和鉛酸是什么樣的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)呢?
張寶華:我們現(xiàn)在12V 鋰電都是在和車(chē)廠聯(lián)合開(kāi)發(fā)中,我認(rèn)為未來(lái)幾年內(nèi)主要還是以鉛酸為主的。鋰電和鉛酸并不是誰(shuí)取代誰(shuí)的關(guān)系,而是各個(gè)不同的領(lǐng)域,很長(zhǎng)一段時(shí)間一定是以鉛酸為主,畢竟鉛酸電池有很多鋰電不具備的優(yōu)勢(shì),而鋰電池應(yīng)該是逐漸用在高端車(chē)和智能車(chē)上。像Tesla 是逐漸把鉛酸轉(zhuǎn)換成了鋰電,因?yàn)樗母鞣N運(yùn)算系統(tǒng),傳輸系統(tǒng)耗電量特別大,前面我也說(shuō)過(guò),這就不很適合用鉛酸了。
提問(wèn):鋰電容量未來(lái)會(huì)向多大發(fā)展呢?
張寶華:12V 我們主要是做60Ah的,一般來(lái)講這個(gè)容量對(duì)成本是很敏感的,如果達(dá)到它的功率要求,大家可以把容量降下來(lái),我估計(jì)后面可能會(huì)低于60 Ah,60 Ah是啟停,12V 還有備用電源和輔助電源30Ah,甚至低于30Ah差不多就夠了,這個(gè)視客戶具體需求。
提問(wèn):在價(jià)格上來(lái)說(shuō),同樣容量下,鋰電和鉛酸價(jià)格是什么樣的比例呢?
張寶華:現(xiàn)在鋰電高功率材料整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈我認(rèn)為不是特別成熟,鉛酸已經(jīng)很成熟了,鉛回收,硫酸回收,橡膠回收很成熟,鉛酸很大優(yōu)點(diǎn)就是成本低,所以鋰電和鉛酸相比,我們估計(jì)差不多是5 倍左右,后面隨著行業(yè)成熟度的變化應(yīng)該會(huì)有降本空間的。
提問(wèn):張博士你好,我請(qǐng)問(wèn)一下12V 鋰電和鉛酸相比,它的產(chǎn)品穩(wěn)定性大概能有多大差別?比如正常來(lái)講它的索賠達(dá)到多高呢,就是它的質(zhì)量和鉛酸故障比例大概是多少?
張寶華:鉛酸很抗造,并且里面沒(méi)有BMS 管理系統(tǒng),鋰電是有管理系統(tǒng)的,但這不是說(shuō)有管理系統(tǒng)就很厲害。反思一下純電動(dòng),你會(huì)發(fā)現(xiàn)出貨后前一兩年很多問(wèn)題都是BMS和PACK 出問(wèn)題,所以鋰電后面需要錘煉,把結(jié)構(gòu),BMS管理系統(tǒng)穩(wěn)定了可能會(huì)好一些,我用兩個(gè)字來(lái)形容鋰電就是“ 嬌-貴” ,很容易出問(wèn)題,但現(xiàn)在說(shuō)索賠額多少,暫時(shí)還難以回答。
提問(wèn):對(duì)于整車(chē)廠來(lái)講對(duì)產(chǎn)品穩(wěn)定性是要求最高的,新產(chǎn)品賣(mài)給整車(chē)廠以后,你們應(yīng)該要提前考慮售后服務(wù)怎么做。
張寶華:售后成本和穩(wěn)定性我們是需要考慮的,我們現(xiàn)在給一家客戶開(kāi)發(fā)12V ,現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)行快兩年了,這里要求測(cè)試特別多,我們估計(jì)差不多要四年左右才開(kāi)發(fā)完,產(chǎn)品穩(wěn)定性要求非常高。上車(chē)之后我估計(jì)可能還是會(huì)有些問(wèn)題的,畢竟是一個(gè)新的東西,新的東西前面一定會(huì)有一些問(wèn)題,但是還是要看它畢竟還有很多優(yōu)點(diǎn),另外駱駝發(fā)展40年,全國(guó)甚至海外都有售后網(wǎng)點(diǎn),可以給客戶提供便捷的售后服務(wù),這個(gè)也是我們的優(yōu)勢(shì)之一。
(責(zé)任編輯:子蕊)
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