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動力電池何時實現“車規級”?
http://www.auouvr.live 2019-12-06 13:32:40 電池聯盟
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  導讀:《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035年)》(征求意見稿》的發布,對將來制定“車規級”標準無疑是一個很好的機遇。

  日前,蜂巢能源金壇“車規級”AI智能動力電池工廠正式投產,該工廠投資超80億元,總產能規劃18GWh,可以滿足36萬輛純電動的動力電池的需求。

  該“車規級”工廠圍繞環境控制、電芯安全控制、制程控制、工藝設備等方面,制定了全新的電池制程規范和工藝標準,各項標準都非常嚴格,給其他動力電池企業做了一個好的示范,也讓“車規級”成為業內關注的話題。

  市場需要“車規級”

  近年來,新能源汽車行業飛速發展,由此也帶動了動力電池的銷量持續增長。但是,車用動力電池的材料、技術、標準等還處在之前3C電池階段,已不能滿足市場要求,急需進行完善。

  此外,安全問題也給人們敲響了警鐘。數據顯示,僅今年5—7月,國內就發生近八十起電動汽車安全事故,其中40%的電池事故是由于汽車自身的設計缺陷導致的。有專家指出,單只鋰電池在消費類電子領域的表現還好,但如果把場景轉換到電動汽車上,安全性、整體性能等方面問題就開始逐漸顯現。

  蜂巢能源副總經理兼CTO饒忠儒認為,長期以來,私人消費市場對于新能源汽車的接受度不高,新能源汽車起火事故頻發等種種問題難以得到解決,在很大程度上是因為我國的動力電池企業,在包括生產制造在內的很多環節沒有達到汽車應用級別的要求。

  如此看來,建立“車規級”標準應盡早提上相關主管部門的工作日程。

  “車規級”并無統一界定

  不過,我國動力電池行業對于“車規級”還沒有統一的界定。因為與傳統消費類電池相比,“車規級”動力電池有著更加嚴苛的標準。

  據了解,車用電池的單體電容量、串并聯數相比傳統電池均有大幅提高,如果再結合車輛應用的復雜工況和惡劣環境,對電池安全系數及一致性的要求更高,其嚴苛程度比傳統電池要高百倍以上,因此,只有制定全新的電池制程規范和工藝標準,才能達到車輛使用的安全要求。

  蜂巢能源總經理楊紅新指出:“‘車規級’是指動力電池產品工廠自規劃之初,就需要以車用為服務目標。”

  在楊紅新看來,車用電池的單體電容量是傳統電池的20倍左右,串并聯數是傳統電池的10倍左右,再結合車輛應用的復雜工況和惡劣環境,對電池安全系數及一致性的要求更高,其嚴苛程度是傳統電池的200倍以上。

  中國汽車工業協會原常務副會長兼秘書長董揚則表示,以動電池為例,與先前用于筆記本電腦等家用電子產品相比,使用條件有很大的變化。一是由單個使用變為成百上千個一起使用,一致性要求大大提高;二是在室外使用,與筆記本電腦等家用電器在室內使用為主相比,耐候性的要求也需要大大提高;三是由于汽車整車使用壽命遠遠長于一般家用電器,動力電池也需要達到與整車同壽命;四是汽車零部件成本要求更嚴苛,因此動力電池也需要更低的成本和更高的產品合格率。

  如何達到“車規級”?

  “車規級”絕不只是對電池單體的設計、制造的要求,要想達到“車規級”,還有很長一段路要走。

  董揚認為,達到“車規級”是一個系統工程。一方面需要在產品的設計過程中充分考慮使用要求,進行精細的設計和充分的實驗驗證,以及嚴格控制成本。另一方面,性能、質量和成本的綜合平衡要從全產業鏈和全生命周期來考慮。要考慮在哪一道工序采取措施可達到更好的效果和更低的成本。

  一些電池產業鏈企業也開始了對“車規級”動力電池的探討和實踐,如改造生產線、改善工作環境等。除了蜂巢能源,還有塔菲爾。

  在生產線的全自動化方面,塔菲爾不僅第1條生產線就是全自動化,還采用了MES(制造執行系統)、ERP(企業資源管理系統)等先進的管理手段及方法,保證了1508個工藝控制點實現精準監控,并在高安全基礎上做到能量密度,低溫放電,快充循環壽命等性能的提升。在安全方面,塔菲爾的動力電池,有200多項安全設計,以及三重安全防護體系。

  不過,光靠一兩家企業的努力是無法實現不了“車規級”動力電池標準的,還要政府、科研機構等共同協作。近日,工信部發布的《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035年)》(征求意見稿)中提出,到2025年,新能源汽車市場競爭力明顯提高,動力電池、驅動電機、車載操作系統等關鍵技術取得重大突破,這對于將來制定“車規級”標準是一個好的機遇,也期待早日看到屬于我國的動力電池“車規級”標準出臺。

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