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助力新能源汽車發展,一汽高工分享動力電池發展趨勢
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助力新能源汽車發展,一汽高工分享動力電池發展趨勢

2019-11-29 17:02:41 來源:大比特商務網 點擊:8611

【大比特導讀】2019年11月8日,一汽集團公司高級經理、研究員級高工田洪福先生在“第七屆(上海)新能源汽車電驅動與BMS技術研討會”帶來了《新能源汽車動力電池技術現狀與發展》的主題演講。

據工信部數據,2019年1-7月,新能源汽車產銷分別完成70.1萬輛和69.9萬輛,同比分別增長39.1%和40.9%。新能源汽車從最初的小規模示范運行,發展到如今產銷量接近中國汽車市場的5%,但火爆的新能源汽車市場背后,是近年來頻頻發生的車輛自燃、電池壽命短、充電樁運營商各自為政、充電耗時費力等問題。因為續航、充電時間和使用安全性均主要受動力電池特性的制約,所以動力電池也越來越成為各大廠商關注的重點,

一汽集團公司高級經理、研究員級高工田洪福先生帶來了《新能源汽車動力電池技術現狀與發展》。新能源動力電池是新能源汽車的三大核心技術之一,動力電池產品的質量、安全、可靠性與性能影響著整個新能源汽車行業的有序發展。田洪福先生也十分關注動力電池的發展。在本次會議中就分享了關于動力電池的技術經驗,并對未來動力電池的發展方向做了簡單預測。

一汽集團公司高級經理/研究員級高工田洪福

一汽集團公司高級經理/研究員級高工田洪福

在演講中,他主要探討了動力電池的技術現狀、發展趨勢和現階段技術需求。

技術現狀

田洪福首先給出了一份數據圖,包含專用車、客車和乘用車這三種車型的動力電池裝機量。

“按照原來行業預測,到2020年,新能源汽車市場保有量達到500萬元?,F在看到2018年為止是我們保有量達到了260萬輛。按我國電池情況來看,在國內市場主要有兩個方向,主要是是磷酸鐵鋰和三元。從去年裝機量情況來看,對不同的車型選擇路線也是有一定差別,像我們乘用車,可以看到三元占比不大,占比10%。 ”

2018年各種車型動力電池裝機量(億Wh)

2018年各種車型動力電池裝機量(億Wh)

全球動力電池市場格局上,田洪福講到現今動力電池供應商以中日韓三國廠商為主。其中,日本電池企業以松下為代表,韓國廠商以LG化學、三星SDI為代表,中國企業則以寧德時代、比亞迪為代表。

至于現階段存在的問題,田洪福提到了六個方面:制造工業仍待提高、安全問題重視不足、企業研發需要加強、尺寸統一挑戰大、產能擴增更快而優質產能不足、行業深受原材料漲價及成品降價壓力。

新能源動力電池技術發展趨勢

在講到發展趨勢的時候,田洪福先列出來了四個大方向。

1)固體電池及鋰硫電池

乘用車電池近期還以三元材料(NCM)體系為主,但未來幾年,固體電池及鋰硫電池可能會成為電池技術的主要研究方向,從而大幅提升能量密度,同時金屬空氣電池和燃料電池的研發也會繼續發展。隨著電池技術的不斷提升,續駛里程可以等同甚至超過燃油汽車,電動汽車的大面積推廣和應用成為可能。

動力電池

2)大功率充電

目前最大充電功率為120kW,未來將達到 350kW,充電時間從 40 分鐘減少到 15 分鐘以內,具備更好的用戶體驗。同時,大功率無線充電技術也將逐步應用,未來甚至可以實現邊走邊充電,新能源車使用將更加便利。

3)雙向電力輸出

未來,新能源汽車作為移動電源,可以實現雙向電力輸出,成為電網峰谷儲能系統,提高電網使用效率,促進電力資源的合理分配和應用,成為別墅及有單獨院落家庭的峰谷儲能系統。

4)在線實時優化

通過大數據技術搜集用戶的使用習慣,在線實時優化整車的控制策略和電池的充電策略,提高使用經濟性(減少電量消耗)和電池的循環壽命。

針對鋰離子電池技術發展方向,田洪福說道鋰離子電池技術進步,主要來自關鍵電池材料創新研究與應用進展,通過新材料的開發進一步提高電池性能,提高質量,降低成本,改善安全性。為滿足下游應用對電池能量密度提升的要求,一方面通過采用高比容量的材料,另一方面可通過提高充電電壓,采用高電壓材料。

“近中期會在優化現有體系鋰離子動力電池技術滿足新能源汽車規?;l展需求的同時,以開發新型鋰離子動力電池為重點,提升其安全性、一致性和壽命等關鍵技術,同步開展新體系動力電池的前瞻性研發。再遠一點,會在持續優化提升新型鋰離子動力電池的同時,重點研發新體系動力電池,顯著提升能量密度,大幅降低成本,實現新體系動力電池實用化和規?;瘧?。”

動力電池的需求

根據目前的狀況,新能源乘用車安全性始終是核心,現在的目標首要是開發免火災電池,田洪福講到提高電池的產品質量是中國電池產業的艱巨任務,Cpk值必須達到汽車工業的水平。而能量型電池2020年有望實現高于300Wh/kg的目標,并具備一定的快充性能;

新能源汽車

電池壽命也將突破目前概念,向1萬次邁進,徹底解除人們對電池可靠性耐久性的不信任,并留有足夠的再利用價值;電池系統成本降低到1元/Wh以下,實現電動汽車綜合成本低于傳統車,結束燃油車的歷史。

除卻安全性化,市場同樣要求電動車電池組一體化布置,實現輕量化小型化。

“我們國內的做法,是將電池組布置在車中部,這是比較合理的,可以通過一體化設計,將電池組外殼與車架融為一體,很好地保護起來,即減輕了整車重量,又降低了電池組所占空間。國外就是運用90kWh鋰電池組,通過50kW直流充電設備進行快速充電,大概需要兩個小時。”

同時他說道,在當今的新能源汽車市場,仍然需求動力電池企業與整車廠合作持續升級。新能源汽車整車企業獲取電池技術主要采取自研、合資和外購三種途徑。車企通過外購方式獲得動力電池產品時,有更強的自主性和靈活性,可減少電池技術路線帶來的風險。在動力電池降成本、標準化制造、商業模式創新求變的大背景下,車企和動力電池企業的戰略合作也正在提速。未來動力電池與整車廠合作將基于產品開發、市場開拓、商業模式創新等多維度考量而形成的貫穿產業鏈的深度戰略合作將成為主流趨勢。

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