鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2021年11月10日
電動汽車用鋰離子電池的模塊化應(yīng)用
四月二十日,第十屆我國新能源國際高峰論壇在北京開幕,來自國內(nèi)外的政府官員、專家學(xué)者、公司代表等400余人圍繞“慶輝煌十年論創(chuàng)新上升”這一主題共商能源發(fā)展大計。全國工商聯(lián)新能源商會副會長單位代表、超威電源有限公司總監(jiān)程焱松先生參加第十界我國新能源國際高峰論壇新能源汽車專業(yè)論壇并做了主題演講,他演講的題目是電動汽車電池的模塊化方法,以下為演講全文:
程焱松:各位領(lǐng)導(dǎo),各位專家,各位同行朋友大家下午好。
我是來自超威集團(tuán)的程焱松,很高興,也很榮幸能夠代表集團(tuán)在此給各位朋友共同來分享、交流以及報告超威集團(tuán)成立20年來在新能源行業(yè),以及在電能汽車鋰離子電池方面的發(fā)展情況。
今天我跟大家分享的主題是電動汽車,用鋰離子電池的模塊化應(yīng)用。我的報告分兩個方面的內(nèi)容。第一個方面,簡單的跟大家一起來走一趟超威之旅,讓大家了解超威集團(tuán)是一家什么類型的公司。我們是做什么的,未來我們的發(fā)展要去向哪里。第二個是今天報告的主旨。這么多年來,隨著國內(nèi)新能源汽車的發(fā)展,作為電池的生產(chǎn)公司,怎么樣在電池這一塊為行業(yè)做一些貢獻(xiàn)。
超威集團(tuán)成立于1998年,地處浙江,在太湖西岸,是一家做新能源電池和儲能電池的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的一家公司。專業(yè)致力于供應(yīng)綠色能源方法解決的全國的龍頭公司,也是國家級的高新重點公司。超威集團(tuán)在成立之初始,始終秉承著倡導(dǎo)綠色能源,完美人類生活的使命,秉承著立志成為全球新能源行業(yè)偉大公司的一個遠(yuǎn)景。在這樣一個戰(zhàn)略使命和遠(yuǎn)景下,我們董事長提出資源共享、互惠互利、共同發(fā)展的十六字核心的經(jīng)營方針的指引下,始終秉承著超威的發(fā)展文化。從98年一個家庭作坊發(fā)展成為今天一家上市公司,在2010年香港主板上市。到目前為止,超威在全國10個省市,有25家分子公司。其中鋰離子電池在全國4個省市有4家分子公司,2015年銷售額突破650億人民幣。經(jīng)過近20年發(fā)展也取得了很多成果,當(dāng)然來自政府,來自社會各界的朋友,來自客戶的一些支持,在此跟大家分享一下超威這幾年的成果情況。
超威集團(tuán)是我國輕工百強(qiáng)新能源電池行業(yè)綜合能力第一位。超威的產(chǎn)銷量在新能源電池行業(yè)我們很自豪,是我國第一、亞洲第一、世界第三,銷售額突破650億人民幣,我國制造業(yè)百強(qiáng)里百名第90位,我國公司五百強(qiáng)里排名198位。所以我們作為超威人很自豪。2016年我國最新明民營公司500強(qiáng)超威排名第30位。
超威的發(fā)展除了我們的文化之外,超威的發(fā)展一定是依賴于我們的人才、技術(shù)。超威始終構(gòu)建以技術(shù)領(lǐng)先的發(fā)展模式,我們在行業(yè)內(nèi)率先開發(fā)了(軟子)經(jīng)濟(jì)兼循環(huán)技術(shù),環(huán)保節(jié)能(無隔內(nèi)化橫)技術(shù)、新型智能電池以及超長壽命電動汽車電池鋰離子電池一大批的科研成果。同時圍繞創(chuàng)新驅(qū)動打造了一支由20多名專家、院士所組建的科研機(jī)構(gòu)。
超威目前有三名國際計劃專家人才,擁有授權(quán)專利1072件,發(fā)明專利123項,參與制定全國的行業(yè)以及國家標(biāo)準(zhǔn)33項,(鉛能)ICE國家標(biāo)準(zhǔn)一項,先后獲得了中華寶鋼環(huán)境獎,國家環(huán)??萍歼M(jìn)步二等獎,我國專利金獎等一些榮譽。超威的發(fā)展在于人才,在于科技,在于創(chuàng)新。
前面一些專家朋友,都對我國新能源汽車的發(fā)展,做了很多方面的概述。我們想一想2015年以及2016年1-三月份整個新能源汽車的發(fā)展是非常爆發(fā)的。但是我們會冷靜的想一想,看到我們收獲的喜悅之外,我們來分析一下。新能源汽車發(fā)展的這些因素有什么方面?我做簡單的一些分析,分為六個難,這也是我們同行業(yè)所統(tǒng)計出來的。
第一個,使用難。電池,新能源汽車當(dāng)前的核心部件是電池,它的行駛里程,它的充電時間,它的兌換成本,它標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,以及耐它的耐厚性。
第二個,建設(shè)難。充電樁、地方改造。
第三個,財政難。雖然有高額的補貼,但是落實到每一個車企里面,當(dāng)然有一些車企是拿到,但是有些地方貧窮的話,拿到是比較難的。
第四個,充電設(shè)施的配套基本上是滿足不了的我們實際使用需求。
第五個,盈利比較困難,當(dāng)前騙股。為何騙股,說白了沒錢賺,他想要賺錢,先把它生產(chǎn),所以他以后要盈利。
第六個,協(xié)調(diào)比較困難,這是影響新能源發(fā)展的六個核心要素。
核心電池部件,我們同樣也存在著六個方面的難點,作為電池的制造公司。第一個,標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn),電池的標(biāo)準(zhǔn)是千姿百態(tài)的,新增了我們的制造成本。第二個,客戶的個性定制化。每一個客戶動力鋰離子電池的需求不相同,無論是電量、尺寸、外形結(jié)構(gòu)還是策略。第三個,通用性比較差。不同廠家的電池以及同一個廠家不同型號的電池,相互的兼容性是比較差的。第四個,制造成本比較高。由于部件的不通用性導(dǎo)致一系列成本,采購、生產(chǎn)、加工等等成本比較高。第五個,產(chǎn)值利用率比較低,雖然說我們在談一些回收、利用,真正回收利用的價值以及它的方法、路徑是比較困難的。第六個,售后維護(hù)成本比較高,你想一想現(xiàn)在做電池,30度電的一體化的儀組有300公斤左右,搭載300公斤的車子壞在路上維修是非常不便捷的。針對這些問題,作為電池的生產(chǎn)公司,超威提出來一個解決方法。一度電的標(biāo)準(zhǔn)模塊,有效的規(guī)避了剛剛所提到的六個方面的問題,標(biāo)準(zhǔn)的問題,客戶定制開發(fā)的問題,以及通用性的問題,包括制造成本的問題,產(chǎn)值回收等問題。
什么是一度電的模塊?一度電的模塊我們能量在1000瓦時。電壓是48伏,容量21安時,尺寸是230×175×138,重量在5.55公斤左右。這是一度電的標(biāo)準(zhǔn)模塊是什么。為何會做一個標(biāo)準(zhǔn)模塊以及一度電標(biāo)準(zhǔn)模塊它的由來,我們是一個13個電芯,21安時3.7伏,21安時的13個電芯,加上BMS(電源化)的系統(tǒng),再加上我們通信接口就變成一個電池組,就是我們剛剛所看到黃的電池組。
為何光伏現(xiàn)在一度電,我們考慮幾個問題。第一個驅(qū)動利用的問題和循環(huán)利用的問題。一度電的模塊不但可應(yīng)用于電動汽車,同時可以用在電動自行車、電動摩托車、電動三輪車上,以及智能微電網(wǎng)上。
第一個,咱們都了解可以任意(走膜)的。同時,模塊的單體系數(shù)越低,售后成本越低,可利用價值越高。為何我們選擇48伏和11安伏的模塊呢?第一個,我們做了一些調(diào)研,發(fā)現(xiàn)市場上75%的電動自行車和電動摩托車的平臺電壓多為48伏,同時它的容量由原先的10安時逐漸的向高容量20安時、40安時、60安時演變。
第二個,48伏的電壓經(jīng)過串聯(lián)之后,能夠滿足大部分汽車電池96伏、144伏、192伏這樣一個汽車電池需求等級和智能微電網(wǎng)的需求等級,以及容量這一塊,21安時、40安時、60安時、80安時,能夠滿足大部分汽車電池的電壓、需求以及容量平臺需求,包括智能微電網(wǎng)。
第三個,很核心的關(guān)鍵,超威鋰電是成立于06年,有十年的48伏20安時一度電模塊的生產(chǎn)相關(guān)相關(guān)經(jīng)驗。十年的相關(guān)相關(guān)經(jīng)驗積累,在這十年之內(nèi),不論從批量化、從技術(shù)等等方面有一些非常成功的相關(guān)相關(guān)經(jīng)驗。同時,重量5.5公斤,非常滿足攜帶以及更換的一個快速的便利性。為何會選擇48伏21安時的模塊。
再看它的具體情況。它的兼容性剛才提到了。一度電模塊加上保護(hù)板變成電動自行車電池,用在我們電動自行車和電動摩托車上方面。同時的話,一度電模塊再加上單極的采集模塊,就會變成汽車電池的一度電模塊,用在電動汽車上。加上單體的采集模塊,就可以用在智能微電網(wǎng)上面。這一些都是我們實際的應(yīng)用案例,后面會講到的。
第一個就是它不同領(lǐng)域電壓或容量梯次的變化。48伏、96伏一直到384伏的,21安時一直到190安時,這是它的一個兼容性好。
第二個,安全性,這是最關(guān)鍵的一點。目前在市面上比較主流的一個編排式方式,在采集模塊里沒有辦法對單個電池進(jìn)行監(jiān)控,只有對整組電池進(jìn)行監(jiān)控。假如說我們采取一度電標(biāo)準(zhǔn)模塊之后,通過采集芯片可以對單個電池進(jìn)行監(jiān)控,同時這里有一個開關(guān)。當(dāng)芯片檢測到其中某一個單片電心有異常的時候,我們會主動切斷模塊電芯的工作情況。但是不會影響整組電池不能工作,這里有一些形象的描述。轉(zhuǎn)換器這一塊的話,這是我們現(xiàn)在傳統(tǒng)的一些情況。比如說電池,其中有一些電池不能用了,直接會導(dǎo)致整個行駛變短,充電頻繁,客戶的抱怨新增。
第二現(xiàn)象,其中某一塊電池壞掉了,直接導(dǎo)致車停在路上不能使用。第三個,當(dāng)某一個電池在使用過程中存在隱患的時候就會存在安全的隱患。假如采取單體模塊的話,這些問題直接就可以規(guī)避掉了,采取GRS或GPS遠(yuǎn)程監(jiān)控的數(shù)據(jù)云平臺,在后臺就監(jiān)控。我們這里一些電池,還有單體容量,跟3個電壓規(guī)避掉之后,我們通過后臺的監(jiān)控主動的發(fā)現(xiàn)問題。通過被動控制變成主動預(yù)防,提前發(fā)現(xiàn)我們在做電池系統(tǒng)某一單體的異常情況,來供應(yīng)一些服務(wù)。
第三個方面,制造的便利性來說,標(biāo)準(zhǔn)化之后采取一些方法的設(shè)計,大大的會減少(支點)插座。通用性強(qiáng)大之后,就會減少,同時我們可以采取規(guī)模效益,實行規(guī)?;?、自動化,大大的提高我們的質(zhì)量,降低我們的成本。
第四個,售后的便利性。剛剛所提到的,當(dāng)我們的電池在不同的情況下和劇烈的情況,現(xiàn)在常規(guī)的做法,客戶不滿意了,有問題了,往往就通知售后服務(wù)人員,去現(xiàn)場進(jìn)行檢測。這個檢測周期往往是7-30天是非常長的。假如說我們采取模塊化之后,采取GRS、GPS數(shù)據(jù)監(jiān)控之后,可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控提前發(fā)現(xiàn)問題,發(fā)現(xiàn)問題之后點對點的對客戶進(jìn)行服務(wù)。后臺有數(shù)據(jù)監(jiān)控,我們會根據(jù)后臺所收集到的信息,或者客戶給我們的信息就會生產(chǎn)儀組,一個小的模塊隨著售后服務(wù)人,就會帶到客戶的使用現(xiàn)場,在現(xiàn)場就能對整組的電池汽車不良的模塊更換。這樣大大的降低了物流成本,包括社會成本,也縮短了社會服務(wù)周期,大大的提升了客戶的滿意度,在守候方面的便利性。
同時,在經(jīng)濟(jì)方面我們也進(jìn)行了粗略的分析。這個分析不一定完全符合大家的基本口徑。我算了一下,在模塊化之后,每組電池回收比原先新增5000多塊錢,以30度電的電池為案例。要新增收入5350塊錢,從經(jīng)濟(jì)性來說。
第六個方面,這款產(chǎn)品同時也獲得了國家的發(fā)明專利和使用的新型專利,也應(yīng)用在我很多客戶上方面。這是模塊電池在批量應(yīng)用的方法,現(xiàn)在已經(jīng)批量應(yīng)用了370伏24安時、351伏143安時,288.6伏40安時的等等實際的應(yīng)用案例。
這是超威自主研發(fā)的兩款電動汽車。一個叫輕騎兵,一個叫(賣俏)這兩款電池,也是搭載模塊電池的。輕騎兵經(jīng)過超威三年的自主研發(fā),是國內(nèi)首輛自主開發(fā)的,具有智能化、模塊化、輕量化的特點,是物流專業(yè)車。(賣俏),是德國設(shè)計的,引進(jìn)美國一個電動汽車品牌,中歐美三國聯(lián)合開發(fā)的,符合市場需求的新型城市貨運車。這兩款車全部搭載的是我們超威一度電的標(biāo)準(zhǔn)化模塊電池,具有智能化、輕量化、模塊化等一些產(chǎn)品的特點。
回過頭來,通過模塊化的應(yīng)用之后,一方面可以有效的解決它的梯度利用的問題。說到梯度利用,我們真正能夠做到梯度利用。電動汽車電池它退役完之后,可以用在電動自行車電瓶上民,用在微電網(wǎng)上。通過模塊化之后它的一系列成本,安裝的便利性,社會服務(wù)的及時性,回收價值提高等等方面對公司來說,甚至對行業(yè)來說,甚至對行業(yè)來說也是起到微不足道的一些貢獻(xiàn)。
超威未來要做什么,這里跟大家分享一下。未來上面講到了,一個是新能源的時代,超威是打造兩條生態(tài)鏈。第一條是從動力鋰離子電池到動力系統(tǒng),再到電動汽車制造、銷售,這樣一條生產(chǎn)鏈。另一條,從儲能電池到儲能的關(guān)鍵零部件,再到儲能系統(tǒng)、儲電站。以儲能和動力兩條線來實現(xiàn)超威未來的戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)。未來超威不僅是一家研發(fā)生產(chǎn)電池的公司,同時是一家以動力鋰離子電池系統(tǒng),儲能電池系統(tǒng)為核心的,構(gòu)建閉合產(chǎn)業(yè)鏈,具有競爭優(yōu)勢的新能源一家公司。
以上是我跟大家分享一度電標(biāo)準(zhǔn)模塊的情況。在相關(guān)的數(shù)據(jù)方面不到位的地方,請大家多多的包涵并指正。同時開放的超威,歡迎在座的朋友到超威參觀,洽談商務(wù)。謝謝!