鉅大LARGE | 點擊量:857次 | 2021年11月29日
鈦酸鋰離子電池技術(shù)引關(guān)注
“在全球6個國家、140多個城市,超過15000輛搭載微宏動力鋰離子電池的電動汽車在運行,目前已累計安全運行15億公里,且無一起因電池出現(xiàn)的安全事故?!逼咴铝?,在我國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會主辦的“2017第一屆鈦酸鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈專題討論會”上,微宏動力高級研發(fā)副總裁劉文娟博士的主題演講引起與會者的濃厚興趣。
近年來,鈦酸鋰離子電池在技術(shù)研發(fā)和市場應(yīng)用方面都取得了長足的進步,受到越來越多的關(guān)注,微宏動力作為一家布局鈦酸鋰離子電池較早的公司,在業(yè)內(nèi)多被提及。在這場以鈦酸鋰離子電池為主角的討論會上,劉文娟與業(yè)內(nèi)人士分享了微宏動力有關(guān)電動汽車發(fā)展的思路以及鈦酸鋰離子電池技術(shù)的最新研發(fā)進展。
號脈市場剖析動力鋰離子電池真正需求
據(jù)統(tǒng)計,自2009年起,我國汽車產(chǎn)銷量已持續(xù)8年位居全球第一,2016年產(chǎn)銷突破2800萬輛。盡管我國新能源汽車累計推廣超過100萬輛,在全球同類市場的占比超過50%,但在龐大的汽車市場中,其份額微乎其微。
從市場應(yīng)用看,新能源汽車推廣難的癥結(jié)在于動力鋰離子電池——價格高、壽命短,安全性和能量密度都難以達到用戶要求。此外,動力鋰離子電池成本占電動汽車總成本的40%左右,電芯不可維修,PACK成本高企,這些都是目前新能源汽車推廣的短板。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
劉文娟認為,市場真正要的是在滿足安全、可快充和長壽命基礎(chǔ)上的高能量密度電池,這也是微宏動力一直堅持的研發(fā)路線。她表示,首先,安全要放在首位,出現(xiàn)安全問題,將是乘客、電池公司、新能源車企的“不可承受之重”;能量密度要滿足300公里以上的續(xù)駛里程;可快充要能夠確保機動性,快充不能對電池造成傷害;要保證動力鋰離子電池與電動汽車同壽命。
“在實現(xiàn)以上指標的基礎(chǔ)上,提高能量密度,降低生產(chǎn)成本,用戶接受了才有可能將其大規(guī)模推向市場?!眲⑽木陮﹄姵匚覈W(wǎng)表示。
電動汽車的推廣不僅要找準用戶的痛點,還要解決自身的痛點,國家政策的單方面推動并非長久之計,政策“斷奶”之后,電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展終歸要依靠市場調(diào)節(jié)和公司自身的內(nèi)生競爭力生存。
雞蛋悖論微宏動力支招破解之道
新事物的發(fā)展有太多共通之處,就連遇到的問題也極為相似。氫燃料動力鋰電池汽車的推廣一直被“先建加氫站OR先生產(chǎn)氫燃料動力鋰電池汽車”所困擾,電動汽車的發(fā)展也有著同樣的煩惱。
買了電動汽車無處充電,電動汽車的應(yīng)用也會受到阻礙;假如先建充電樁,電動汽車的推廣跟不上,無車充電,充電樁公司也不愿做“雷鋒”。如何破解“雞與蛋”的悖論?微宏動力倡導(dǎo)的“清潔城市交通”戰(zhàn)略不失為一劑良藥。
這種戰(zhàn)略的切入點是電動公交車的剛需。城市對電動公交車存在剛性需求,電動公交車的行駛路線、運行里程以及所需電池容量基本固定,對動力鋰離子電池的成本、壽命、機動性、快充性能有著較高要求,而鈦酸鋰離子電池能很好地滿足這些需求。劉文娟介紹了微宏動力提倡的推廣模式,即按照“電動公交車—電動出租車—電動乘用車”的推廣順序,逐步將電動汽車和充電樁推廣到城市及其周邊。
公交車大多分布在城市的關(guān)鍵點上,先推廣電動公交車,可在城市關(guān)鍵中樞布下充電樁。隨著能量密度提升,動力鋰離子電池可以滿足出租車的應(yīng)用,出租車和公交車重要在城市及周邊運行,這樣可將充電樁快速向城市及周邊擴展。電動公交車和出租車可為以后乘用車的使用供應(yīng)電池使用狀況、路況等數(shù)據(jù)支撐,再隨著能量密度的提升,乘用車可以大規(guī)模推廣。如此發(fā)展,充電樁便可以逐漸擴展到城市周邊地區(qū)。
劉文娟分析認為,雖然電動汽車的初次成本比燃油車成本高,但隨著使用次數(shù)的增多,油電差價可逐漸彌補回來,使用越多,彌補的時間就越快,且對城市的環(huán)境保護有利。
微宏動力倡導(dǎo)的發(fā)展模式為電動汽車及充電設(shè)施的推廣和完善供應(yīng)了一條新思路,可資借鑒。
著力研發(fā)引領(lǐng)動力鋰離子電池技術(shù)潮流
技術(shù)研發(fā)是動力鋰離子電池發(fā)展的基礎(chǔ),更是滿足用戶需求的必要支撐。微宏動力從未停止研發(fā)的腳步,其電池產(chǎn)品經(jīng)歷了“LpTO—LpCO—MpCO”的演變,每一代產(chǎn)品無不基于對市場和客戶的需求而設(shè)計。
2011年推出的LpTO電芯,能量密度為85Wh/kg,可進行6C充放電,100%SOC,20000+循環(huán)。劉文娟對電池我國網(wǎng)表示,LpTO電池是微宏動力的拳頭產(chǎn)品。
微宏動力憑借此款電池為英國倫敦交通局的紅色雙層巴士供應(yīng)動力鋰離子電池解決方法。該巴士采用柴油機動力,在加速時CO2排放超標,公司將電池包和柴油機串聯(lián),柴油機恒功率運行時不斷給電池包充電,加速時,電池包給巴士供應(yīng)動力,運行條件非常嚴苛,原有磷酸鐵鋰離子電池無法滿足實際使用工況。該項目選型時進行的電池測試表明,微宏動力的電池經(jīng)過一年零三個月的第三方測試之后,13,000周循環(huán),能量仍然保持在90%左右,壽命突出,這也是微宏贏得這個項目的重要原因。微宏動力鋰離子電池不僅保證了新能源客車零故障和高出勤率,更讓我國制造贏得了英國各界的認可。
2013年,微宏動力推出LpCO快充電池,其能量密度為120~140Wh/kg,充電倍率為4C,循環(huán)壽命達10,000次以上,更好地滿足了市場需求。
2017年四月,微宏公布旗下第三代快充電池產(chǎn)品——MpCO,其質(zhì)量能量密度達到170Wh/kg,體積能量密度達到300Wh/L,充電倍率達到4C,循環(huán)壽命7,000次以上,此款電池具備更高能量密度,是目前其系列產(chǎn)品中綜合性價比最優(yōu)的一款。劉文娟透露,這款產(chǎn)品將載到出租車上使用。
垂直整合完善鈦酸鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈條
垂直整合(VerticalIntegration)是一種提高或降低公司有關(guān)其投入和產(chǎn)出分配控制水平的方法,也即公司對其生產(chǎn)投入、產(chǎn)品或服務(wù)的分配的控制程度。它分為后向整合(公司有關(guān)其生產(chǎn)投入的控制)與前向整合(對其產(chǎn)出分配的控制)。微宏動力的垂直整合戰(zhàn)略則更偏向于后向整合。
微宏動力擁有320余項具有自主知識產(chǎn)權(quán)的垂直整合專利技術(shù),從研發(fā)到生產(chǎn),形成了包括正負極材料、隔膜分離、電解液、電芯設(shè)計、BMS開發(fā)技術(shù)、PACk模組設(shè)計等完整的產(chǎn)業(yè)鏈。劉文娟坦言,微宏動力對這些都有自己研發(fā)和生產(chǎn)的能力,且內(nèi)部材料研發(fā)和外部供應(yīng)商是一個公平競爭的關(guān)系,公司考慮質(zhì)量和成本,擇優(yōu)選用能夠滿足客戶需求的材料。
據(jù)了解,微宏動力到2017年底可實現(xiàn)總產(chǎn)量4GWh,電池能量密度按170Wh/kg計,至2019年年底可達到15GWh產(chǎn)量。在新能源汽車市場逐步打開、動力鋰離子電池公司紛紛擴產(chǎn)的大背景下,微宏動力所采取的擴產(chǎn)策略或許印證了這樣一個邏輯——擴產(chǎn)可能引發(fā)產(chǎn)量過剩,若不擴產(chǎn)何以占領(lǐng)動力鋰離子電池市場?
2017年四月,微宏動力獲得由中信證券領(lǐng)投共計27.6億元人民幣的注資,引發(fā)廣泛關(guān)注。這將是微宏動力的另一個開始。