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力神动力电池如何创新发展
发布时间:2016-10-14 15:03:00
关键词:电池系统动力电池电池应用国际峰会

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图为力神动力电池系统有限公司副总经理张娜发表主题演讲


  为了帮助企业客观分析2016年动力电池行业运行情况,正确把握行业发展趋势,加大动力及储能电池的开发应用,由中国化学与物理电源行业协会和电池中国网联合主办,双登集团股份有限公司、壹能(北京)网络科技有限公司共同承办的“2016年第五届中国电池市场年会暨2016年第一届动力电池应用国际峰会、2016年第二届中国电池行业智能制造研讨会”于11月14日在北京拉开帷幕。本次年会聚集了来自政府主管部门领导、知名科研机构专家、新能源汽车动力电池产业链上中下游的企业家、投资机构代表以及媒体记者等500多人参会。

  ZAIBENCIHUIYISHANG,LISHENDONGLIDIANCHIXITONGYOUXIANGONGSIFUZONGJINGLIZHANGNAZUOLETIWEI《LISHENDONGLIDIANCHIRUHECHUANGXINFAZHAN》DEZHUANTIBAOGAO,YIXIASHIGENJUSUJIZHENGLIDENEIRONG,WEIJINGBENRENSHENHE,JINGONGCANKAO。

  张娜:谢谢主持人的介绍!首先还是非常感谢主办方的邀请,能给我们这个平台来进行交流。我今天所要讲的主题是我们力神动力电池是如何创新发展的。分成三个方面来展开这个报告,首先是创新资源投入的情况。边锋游戏因为大家都比较公认的,锂电行业甚至是锂离子动力电池行业,是一个具备技术密集型、资金密集型、人才密集型的特点,是比较公认的特点,所以我们来讲一下资源投入的情况。力神作为国家目前第一家筹建的国家级的锂离子动力电池的工程技术研究中心,我们在锂离子电池方面有着非常广泛的研究。力神在“十二五”期间承担新能源汽车创新工程的专项,“十三五”期间也来承担新能源汽车的试点专项,这个专项支持下我们也有1:3、1:4、1:5的配套比例投入我们的研发和试生产,我们力神公司2012年就成立了技术委员会,汇集了国内锂电行业有名的院士和一些著名的教授,给我们的发展做指导。

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  这页展示了我们公司对产品研发的理念,我们分析了五个层次,首先是定义。因为我们要了解市场需要什么,客户需要什么,而且目前新能源汽车也受到国家战略规划和国家政策直接的影响,所以这些都是我们来定义产品的依据。依据我们目前所掌握的方法,包括一些材料和一些测试分析上面去进行创新的设计。另外,探索,使用我们刚才提到的先进的仪器设备,来探索新型反应的机理。第四方面,理解,通过这些分析我们更深理解材料和电池性能之间的关系,来为进一步发展做出指导。最后一个方面,我们要深刻的去研究电池的应用到底有什么具体的需求。这个是五个层次的研发理念。

  第二方面,讲一下我们目前动力电池在创新工作方面的一些进展情况。首先,作为一个产品要有明确的规划,这个是我们对产品,因为动力电池我们的产品研发范围对于应用相对来说是比较广泛的,比如说纯电动汽车的电池、插电式混合动力汽车的电池,以及混合动力或者48V的产品,都有明确的开发指标。这也页给出了我们典型的能量型产品技术规划的情况,比如我们现在,我们做到的这个产品的能量密度等级是200Wh/kg,我们到2020年也根据国家总体规划项目的要求,也加入我们对整个产品技术水平的进展情况,我们会开发出来300Wh/kg的产品。

边锋游戏  ZHEISHIMUQIANYINGYONGBIJIAOGUANGFANDELINSUANTIELIGUIHUADEQINGKUANG,WOMENDIYIDAILINSUANTIELIDIANCHIDENENGLIANGMIDUSHI128Wh/kg,WOMENJINNIANNIANDIHUITUICHUGAONENGLIANGMIDUDE140Wh/kgDECHANPIN,LAIDADAOZHENGCHEYONGHUDEXUQIU,WOMENHOUXUZAIWEILAIJINIANYEHUIZAILINSUANTIELIFANGMIANJINYIBUDEYANJIU。BIRUDAO2019NIANDI,WOMENHUITUICHU160Wh/kgDELINSUANTIELIDIANCHI。ZHEISHIWOMEN48VDECHANPIN,YEYOUMINGQUEDEGUIHUA,MUQIANKAIFADECHANPINSHI10Ah,BIWOMENDAO2018NIANHUIBADIANCHIDEGONGLVMIDUJINYIBUTISHENGDAO5000W/kg。

  下面是我们技术方面的情况,我们通过什么样的技术达到我们产品开发的目标。首先,还是提能量密度,因为作为纯电动汽车来讲,目前急于解决的问题,是在安全的基础上我们要解决里程焦虑问题,因此我们在高能量密度体系方面还是有比较广泛的布局和开发。第二方面,快充的技术。第三方面,基于高能量密度电池的安全如何布局和规划。第四方面,使用寿命的问题,使用寿命也是通过体系和电池的整个制造工艺的研究来解决。最后一方面,是我们电池系统整个生命周期的技术和安全的一个理解表征。

边锋游戏  ZHEISHIWOMENZAIDIANCHIKUAICHONGJISHUFANGMIANDEYIXIEJINZHAN,MUQIANWOMENHAISHITONGGUOZHUTIWEISHIMOCAILIAODEFUJI,ZHUYAOTONGGUOJIANSHAOCAILIAODELIJINGHEBIAOMIANDEBAOFUDADAOZHEIGEXINGNENG,MUQIANWOMENDADAO6CCHONGDIAN,6CCHONGDIAN10FENZHONGKEYIDADAO80%DERONGLIANG,WOMENCAIYONG6CCHONGDIANZHIDUDIANCHIDEXUNHUANSHOUMINGKEYIDADAO6000CI。

边锋游戏  ZHEIGESHIWOMENZUIJINXINTUICHULAIDEDIWENCHONGDIANJISHU,YINWEIYIQIANZAIKAIFADONGLIDIANCHIDESHIHOUWOMENSHIBUYUNXUDIWENCHONGDIANDE,YIGESHIWEILEJIEJUEZHENGTIDEANQUANHESHOUMING,DANSHISUIZHEYONGHUTICHULAIMINGQUEDEYAOQIU,WOMENYEDUIDIWENJINXINGLETUPO,MUQIANSHIJIDEJIEGUOKEYIDADAOLINGXIA20DU2CCHONGDIAN,SHIPIANGONGLVDESHEJI,NENGLIANGXINGKEYIDADAO0.2CDECHONGDIAN,BUYINGXIANGZHENGTIDESHIYONGSHOUMING。

  这个是我们高能量密度电池开发方面的一些思路。边锋游戏首先还是在正极方面,因为采用高镍的正极,我们有几个技术修饰应对,在电解液方面,也是通过一些新型的抗氧化添加剂的使用,来提高电池的循环性能,减少高镍材料在使用过程中的膨胀。

边锋游戏  LINGWAIFEICHANGGUANJIANDEJIUSHIGAONIEHEGUICAILIAODUIDIANCHIGONGYITICHULEGENGGAODETIAOZHAN,BIRUWOMENZAIXINXINGDENIANHEJI、TIDUHUACHUNGONGYIDENGFANGMIANJINXINGXINTIXIDEKAIFASHEJI,LAITIGAODIANCHIDEXUNHUANSHOUMING,JIANSHAOTAZAISHIYONGGUOCHENGZHONGDEPENGZHANG。

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  这个是我们储能长寿命电池方面开发的规划。电池主要还是基于材料体系和电池本身的开发设计来达到低成本、长寿命电池的要求。这个是我们在长寿命方面所做的多功能的电解液方面的工作,主要是基于成膜添加剂的要求,我们目前初步测试的结果就是长寿命的电池可以达到9000次的循环寿命。

  最重要的还是电池的安全技术。这是我们公司提出来的多重的安全防护技术,分别在我们的材料颗粒等级做保护,还有在极片层面做保护,在干体层面也有关键的这些原材料的安全测试,在我们的模组层面和整个系统层面都有比较明确的安全保证措施。

  ZHEIGESHIJIYUZHENGGEDIANCHIXITONGSUOCAIYONGDEJIEGOU,JIUSHIREDIANJIEGOUYITIHUADEZHENGTIANQUANFANGHUJISHU,TASHIDUOWEIDUDE,BIRUZAIREGUANLIFANGMIAN,WOMENZHANKAIJIANGYIXIAREGUANLI,TONGGUOZHEIGERESHIXIAOMOXINGDEFENXI,KEYIDAORUWOMENXINXINGDEDAORUCAILIAO,JINYIBUYANFADIANCHIDEYELENGJISHU,RUGUOZHEIGEXITONGCHUXIANRESHIKONGDEHUA,WOMENHAIYOUMIEHUOZHUANGZHILAIJINXINGZUHOUYIDAOFANGXIANDEBAOHU。

  所有的技术都需要非常有效的工艺来保证,这是我们在装备方面所做的规划。边锋游戏目前我们基本上实现了工艺电池的自动化,我们的装备目标是在2020年设备国产化率要达到80%,使我们的信息化和智能化生产线迈上新的台阶,我们到2025年基本上实现真正意义上的大规模智能制造。这是我们在连续制浆系统方面做的工作,比如目前我们研发的设备它的效率和目前传统的设备相比可以提高180倍。这个是我们合作开发的电池装配过程中的设备,比如它的高速叠片可以达到0.3秒/片,整体效率可以提升5倍。这个是自动化系统方面的一些规划,因为做电池的可能都了解,可以降低成本、降低产品的价值周期。这个是整体的制造智能系统的一个规划,主要还是基于我们的ERP系统和MES系统,来阐述从产品投料到最终产品出货全过程的控制和信息的实施共享。

  最后讲一下创新政策和机制环境。我们整体动力电池的创新发展的思路,还是基于客户的要求,依托我们上下游行业的联合创新,来打造我们最新的产品平台。第二方面,讲一下我们公司在创新制度方面的一些成绩和思路,因为是国企,我们有我们自己的特点,如何在这个充分的市场竞争中来发挥我们的优势,解决我们的一些弱点,这是我们公司领导一直在引导我们来做的事情。比如说我们在产、学、研协同创新方面,基于我们的优势,我们和不同的厂家,包括我们的原材料、车厂,甚至一些高校来进行全方位的产品开发的合作,来提高我们的技术水平。这个是在产业链整体方面的协同创新机制,我们主要还是基于我们的原材料厂家的技术平台,还有我们包括正极、负极、电解液和设备厂家,还有我们的客户平台,包括一些国内、国外知名的车厂来进行产业链的协同创新。

  第三方面,因为作为央企,目前有个央企电动车联盟,我们作为电池的组长单位来开展一些工作,使我们这些思路和想法和行业内进一步的沟通和磨合。第四方面,在公司内部也推行了比较有效的管理制度,比如拳头产品的制度,我们通过拳头产品设置,来激发研发内部的活力。比如说在2015年,我们对12个拳头产品进行了奖励,拳头产品经理拿到的奖励达到了接近300万,今年我们也设置了同样的拳头产品,预计整个拳头产品的销售额可以达到50亿。

  ZHEIGESHIZAIGONGSICENGMIANDEYIXIECHUANGXINLAILIUZHURENCAI,BIRUSHUOSHENRUDETUIXINGYUANGONGCHIGUDEZHIDU,HAIYOUZAIZHENGTISHANGYEMOSHIFANGMIANYEYOUCHUANGXINDEMOSUO,BIRUSHUOTONGGUOCANGUDEFANGSHI,LIANHEFAZHANWOMENDIANDONGZHONGBADEZULINYEWU,HAIYOUTANSUODONGLIDIANCHIQUANSHENGMINGZHOUQI,BAOKUOZUIHOUZHENGTIDESHIYONGHEHUISHOU,YOUBIJIAOMINGQUEDEGUIHUA。

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  最后讲一下整体我们创新发展的思路。还是基于我们最关键的电池原材料,也是微米等级材料尺度的开发,来开发我们0.1米等级的单体电池产品,和1米等级系统的产品,来为我们10米等级的整车服务,从而使我们更大尺度的地球天更蓝、水更绿,实现我们公司绿色能源造福人类的梦想。谢谢大家!


作者: 张娜      稿件来源: 电池中国网
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