5月22日,“2018第一屆新能源汽車(chē)及動(dòng)力
電池(CIBF深圳)國(guó)際交流會(huì)”在深圳會(huì)展中心舉行。微宏動(dòng)力系統(tǒng)(湖州)有限公司售前技術(shù)總監(jiān)馬茲林在“商業(yè)模式專(zhuān)場(chǎng)——辨.商業(yè)模式的創(chuàng)新與應(yīng)用”主題論壇上發(fā)表演講。以下是演講內(nèi)容:
各位同仁上午好!我是馬茲林,來(lái)自微宏動(dòng)力。我們微宏動(dòng)力在湖州,太湖邊上很漂亮的城市。今天介紹一下微宏動(dòng)力十幾年來(lái)快充電池的應(yīng)有情況。能源危機(jī)和環(huán)保要求日趨嚴(yán)格,西方各國(guó)以及印度等發(fā)展中國(guó)家制定了不同的政策,我們國(guó)家2009年開(kāi)始,將近四輪的財(cái)政補(bǔ)貼政策助力,十年來(lái)我們國(guó)家新能源汽車(chē)得到了很大的進(jìn)展。2017年新能源汽車(chē)總銷(xiāo)量是77.7萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng)53.3%,其中乘用車(chē)是57.8萬(wàn)輛,增長(zhǎng)的趨勢(shì)非常明顯?傮w趨勢(shì)客車(chē)逐漸趨穩(wěn),去年有細(xì)微下降,物流車(chē)也是增長(zhǎng)比較明顯。到2020年有望達(dá)到200萬(wàn)輛的新能源汽車(chē)銷(xiāo)量目標(biāo),基本符合我們2025年的戰(zhàn)略規(guī)劃。
2017年電池出貨量44.5GWh,同比增長(zhǎng)44.5%。雖然電池銷(xiāo)量增加,價(jià)格也在隨著技術(shù)的進(jìn)步逐步趨向于市場(chǎng)化應(yīng)用。
目前我們國(guó)內(nèi)在電池這塊主要的應(yīng)用模式大概三種:一是快充;二是慢充;三是快換。電池的配比,快換站的建設(shè),投資復(fù)雜性相對(duì)較高,它的應(yīng)用相對(duì)比較少,像北汽應(yīng)用快換比較多。現(xiàn)在依然還是以慢充為主的市場(chǎng),慢充單車(chē)的載機(jī)量較大,滿(mǎn)足一天的續(xù)航里程,乘用車(chē)也是同樣的道理。同時(shí)能利用夜間的低谷電力充電,有利于能源利用的優(yōu)化,相對(duì)成本比較低。
應(yīng)用快充電池有很多的不足,慢充電池充電時(shí)間長(zhǎng),目前基本上在3—5個(gè)小時(shí),車(chē)輛的運(yùn)營(yíng)效率比較低,充電時(shí)間長(zhǎng)會(huì)占用較多的充電場(chǎng)站,目前在大中型城市,現(xiàn)在很難有合適的土地建大型的充電站,充電站的利用率相對(duì)是比較低的。
現(xiàn)在總的能量密度基本上趨同,國(guó)家政策的引導(dǎo)和技術(shù)的進(jìn)步,慢充電池配電量多,電池的能量密度差不多的情況下,重量相對(duì)比較重,比如說(shuō)10米以上的電動(dòng)大巴,要滿(mǎn)足每天200公里,整個(gè)電池的重量趨近于兩噸左右,對(duì)整車(chē)的能耗影響是比較大的。對(duì)電池安全也是一樣,載機(jī)量多了,電池安全也是很重要的點(diǎn)。
微宏動(dòng)力在這十幾年來(lái)一直致力于快充電池的發(fā)展,到現(xiàn)在為止取得很大的進(jìn)展,快充充滿(mǎn)電量是10—15分鐘,可以極大提高車(chē)輛運(yùn)行的效率,可以采用單邊建樁的方式,解決線(xiàn)路充電運(yùn)營(yíng)的問(wèn)題,快充倍率高壽命滿(mǎn)足不了需求,后面會(huì)對(duì)整車(chē)的壽命有非常大的影響。
到后期,我們的優(yōu)勢(shì)壽命長(zhǎng),可以通過(guò)增加充電次數(shù)保證當(dāng)天運(yùn)營(yíng)里程不衰減。剛剛講到能耗的問(wèn)題,快充電池周轉(zhuǎn)的效率比較快,相對(duì)電量可以配得比較低一些,慢充要配到2500、3000,快充可以配到150,單次可以跑100到120公里,每天兩次充電。重量相對(duì)慢充低兩噸,低0.1度電每公里,有利于整車(chē)能耗的降低。
微宏動(dòng)力致力于高安全電池的研發(fā),我們研究不可燃的電解液技術(shù),解決電池安全的問(wèn)題。充電時(shí)間短,我們相對(duì)于傳統(tǒng)車(chē)的運(yùn)營(yíng)效率相當(dāng)。
接下來(lái)介紹一下快充電池的技術(shù)特點(diǎn),從2008年微宏動(dòng)力成立以來(lái)就是快充電、長(zhǎng)壽命、高安全的鋰離子動(dòng)力電池研發(fā)目標(biāo),充電和加油一樣方便,里程焦慮不再是困擾
電動(dòng)車(chē)發(fā)展的瓶頸。像公交車(chē)一般要求八年的壽命設(shè)計(jì),出租車(chē)5年60萬(wàn),這樣二手車(chē)流轉(zhuǎn)才能成為可能。安全是我們一直以來(lái)最關(guān)注的,電池安全是
電動(dòng)車(chē)安全的核心,最近特斯拉出了很多事情,安全一直是我們研究的重中之重。
這十幾年我們一直在快充電、長(zhǎng)壽命、高安全的基礎(chǔ)上,不斷提高電池的能量密度,到現(xiàn)在為止,我們最高的快充電池達(dá)到230Wh/Kg。
這是我們這些年來(lái)研究的主要成果,微宏動(dòng)力是從材料到電芯、系統(tǒng)垂直整合的企業(yè)。碳酸鋰最難的問(wèn)題是脹氣的問(wèn)題,陳總剛才也解決了脹氣的問(wèn)題,微宏動(dòng)力通過(guò)抑制充放電解液整體的反應(yīng)抑制脹氣,我們對(duì)材料做了改進(jìn),可以看到X射線(xiàn)的圖譜,材料特性做了變更。
微宏動(dòng)力的隔膜技術(shù),微宏動(dòng)力的隔膜沿襲前身,穩(wěn)定性相當(dāng)好,這樣能極大增加鋰離子的遷移通道。
我們對(duì)負(fù)極材料做了統(tǒng)計(jì),叫多孔復(fù)合碳的技術(shù),通過(guò)這個(gè)處理以后,和傳統(tǒng)石墨比較增加了20倍以上,極大提高鋰離子遷移的通道,保證快充電和長(zhǎng)壽命。
這是我們2009年以來(lái)到現(xiàn)在推出了四代產(chǎn)品,第一代產(chǎn)品是我們碳酸鋰電池,碳酸鋰電池是具備六倍率持續(xù)充電的能力,十分鐘能充滿(mǎn),能充放2萬(wàn)次。這是我們?cè)?011年在重慶第一次投的,現(xiàn)在超過(guò)7年的運(yùn)營(yíng)時(shí)間。
第二代是2013年推出的多元復(fù)合鋰電池,它的壽命長(zhǎng)達(dá)1萬(wàn)次以上,具備15分鐘快速充電,4C持續(xù)充電能力。到目前為止,2014年推向市場(chǎng),全國(guó)有70%,大概1.3萬(wàn)多臺(tái)用第二代多元復(fù)合鋰電池。
第三代能量密度170 Wh/Kg,系統(tǒng)密度115,我們依然保持3C倍率持續(xù)快充能力,壽命循環(huán)7000次,保證客車(chē)八年的壽命設(shè)計(jì)。
接下來(lái)是2018年新推出的高能量密度的快充電池,能量密度達(dá)到220Wh/Kg,倍率目前是達(dá)到2C的倍率,實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候,在20分鐘左右充滿(mǎn),超長(zhǎng)的循環(huán)壽命也能保證八年全生命周期的應(yīng)用,隨著能量密度的提高,成本趨向于市場(chǎng)化的應(yīng)用。
電芯研究的同時(shí),我們?cè)赑ACK方面也做了很多的研究,今年我們推出了新一代的標(biāo)準(zhǔn)商用車(chē)的箱體,重量相對(duì)來(lái)說(shuō)比傳統(tǒng)輕30%,箱體加上上蓋的重量大概在16到17公斤,在高能量密度的同時(shí),我們采用先進(jìn)的液冷技術(shù),通過(guò)冷板進(jìn)行熱量交換。去年投放了將近6000臺(tái)車(chē),也是采用液冷循環(huán)的技術(shù),溫度控制大概在45度以下,完全適應(yīng)去年夏天到冬天的運(yùn)營(yíng)。
系統(tǒng)電池包的能量密度在135Wh/kg以上,安全方面除了剛才講的電芯的安全設(shè)計(jì)以外,系統(tǒng)方面我們內(nèi)置硅油,外置MSD,具備一定的延緩作用。我們通過(guò)移動(dòng)開(kāi)關(guān)保證整個(gè)系統(tǒng)的安全。
下面介紹一下我們快充電池自2011年以來(lái)的應(yīng)用情況,我們首條的快充電池的運(yùn)營(yíng)路線(xiàn)是在重慶,2011年投了6臺(tái),2012年增加25臺(tái),在重慶進(jìn)行示范運(yùn)行。截至今年3月,全球2.1萬(wàn)臺(tái)套快充電池,充電在2C到5C之間,這是實(shí)際運(yùn)行的數(shù)據(jù),到目前為止已經(jīng)超過(guò)19億公里,遍布全球13個(gè)國(guó)家,150多個(gè)城市,電池本身引起的安全事故還沒(méi)有發(fā)生過(guò)。
這是全球主要運(yùn)營(yíng)的地點(diǎn),除了國(guó)內(nèi),我們?cè)诤M獾膽?yīng)用歐洲本土、英國(guó)、東南亞等國(guó)家和地區(qū),歐洲超過(guò)1300多臺(tái),東南亞和亞洲大概有200多臺(tái)的純電動(dòng)和混合動(dòng)力的應(yīng)用。
國(guó)內(nèi)目前主要的客車(chē)廠(chǎng)都有合作,75家公交客戶(hù),56家整車(chē)廠(chǎng)。我們除了客車(chē)領(lǐng)域,礦車(chē)、儲(chǔ)能、港口也有很多的應(yīng)用,我們的快充特別適合強(qiáng)負(fù)荷的工礦,像港口、礦山24小時(shí)連續(xù)運(yùn)營(yíng)的工況。
2011年在重慶投入第一條快充線(xiàn),重慶是負(fù)荷比較大,經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的運(yùn)營(yíng),我們非常有信心,在不同的應(yīng)用領(lǐng)域也算是國(guó)內(nèi)電池跑得最久的案例。
相對(duì)快充而言,慢充單車(chē)載機(jī)量比較多,但是總的來(lái)說(shuō)也是有限的,對(duì)于超長(zhǎng)里程來(lái)講也是受限的。湖州康達(dá)公交,單天運(yùn)營(yíng)長(zhǎng)達(dá)450公里,至少要配600度電以上,國(guó)內(nèi)很少配這么大裝電量的車(chē)輛。2016年康達(dá)公交選擇我們的快充電池,匹配150多度電的多元復(fù)合鋰,單趟150公里,繁忙的時(shí)候兩趟一充,不忙的時(shí)候單趟一充,每天充電次數(shù)在四到五次。到目前為止運(yùn)行超過(guò)了566萬(wàn)公里,單車(chē)運(yùn)營(yíng)超過(guò)了18萬(wàn)公里,兩年左右的數(shù)據(jù)。非常適合快充的應(yīng)用場(chǎng)合。
我們?cè)跉W洲的電芯應(yīng)用工況,2014年我們?cè)趥惗赝斗诺?000多臺(tái)紅色雙層巴士,算是倫敦的名片,早期應(yīng)用美國(guó)電池,他的電池是300千瓦的電機(jī),他發(fā)現(xiàn)電池不行,2013年找我們的電池測(cè)試,測(cè)了一年的時(shí)間,工況測(cè)了1萬(wàn)次衰減10%,2014年開(kāi)始批量配套,大概每年300多臺(tái),2016年匹配了1000多臺(tái),最長(zhǎng)的運(yùn)營(yíng)將近4年的時(shí)間,現(xiàn)在還在持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)營(yíng)。
另外一個(gè)案例是在歐洲最大的純電動(dòng)定單,100臺(tái)18米的純電動(dòng),裝載169度電,有一個(gè)比較特殊的是,他采用極電充的模式,今年2月開(kāi)始投入運(yùn)營(yíng),每天運(yùn)營(yíng)大概300公里,這也是非常有代表意義的。
除了主要的客車(chē)板塊,我們?cè)诓孳?chē)等領(lǐng)域也有比較多的應(yīng)用,目前和寧德時(shí)代(300750)CATL的合作大概20分的充電保證6—8小時(shí)的應(yīng)用,我們?cè)谶@個(gè)地方設(shè)置了一下,充電串并結(jié)構(gòu)改一下可以達(dá)到快充的應(yīng)用,今年我們陸續(xù)投了200臺(tái)左右。
最后簡(jiǎn)單介紹一下微宏動(dòng)力,我們公司來(lái)自于美麗的湖州,我們公司成立于2006年12月,前身是做水處理的公司,主要專(zhuān)注隔膜方面,我們公司從正負(fù)極材料到隔膜、電解液,算是垂直整合的團(tuán)隊(duì),主要是快充的系統(tǒng)和應(yīng)用。到目前為止,專(zhuān)職研發(fā)600人,博士學(xué)位25人;在中國(guó)、美國(guó)、德國(guó)分別設(shè)置材料、電芯和系統(tǒng)研發(fā)中心,德國(guó)是工程中心,主要致力于歐洲本土化的PACK設(shè)計(jì);在國(guó)內(nèi)擁有300多項(xiàng)專(zhuān)利,涵蓋材料、電芯、PACK。我們公司去年底產(chǎn)能4GWh,2020年總產(chǎn)能擴(kuò)大到15GWh。歡迎各位到湖州參觀指導(dǎo)、洽談合作,謝謝大家。
(責(zé)任編輯:子蕊)