孚能科技王瑀：相比整車，電池更大的應(yīng)用在能源物聯(lián)網(wǎng)

時(shí)間:2020-08-31 08:50來源:汽車商業(yè)評論 作者:涂彥平
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       8月25日，孚能科技發(fā)布公告，稱公司已被指定為東風(fēng)嵐圖H56項(xiàng)目的動(dòng)力電池供應(yīng)商，本次定點(diǎn)項(xiàng)目計(jì)劃投產(chǎn)時(shí)間為2022年。
 
       東風(fēng)嵐圖H56項(xiàng)目是東風(fēng)集團(tuán)高端純電動(dòng)車模塊化平臺的重要項(xiàng)目，是東風(fēng)集團(tuán)純電動(dòng)車全球主打平臺。該車型預(yù)計(jì)在未來7年內(nèi)電池需求5GWh。孚能科技將按東風(fēng)集團(tuán)的要求在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成產(chǎn)品的配套開發(fā)、生產(chǎn)和交付。
 
       作為未來10年內(nèi)東風(fēng)汽車最重要的戰(zhàn)略布局，嵐圖承擔(dān)著打造高端產(chǎn)品和創(chuàng)新運(yùn)營機(jī)制兩項(xiàng)核心任務(wù)。
 
       汽車商業(yè)評論獲悉，嵐圖對比了國內(nèi)外多家電池供應(yīng)商的方案，為了滿足某些特殊性能的需求，整個(gè)過程歷時(shí)很久，一直沒有找到完全滿足要求的電池方案。
 
       而孚能科技參與這個(gè)項(xiàng)目的時(shí)間較晚，原本已經(jīng)失去了先發(fā)優(yōu)勢，最終孚能科技能夠成功拿下這個(gè)項(xiàng)目，當(dāng)然離不開其強(qiáng)有力的產(chǎn)品滿足客戶的需求。
 
       就在上個(gè)月，7月17日，孚能科技在上海證券交易所科創(chuàng)板上市，成為科創(chuàng)板新能源車用鋰離子動(dòng)力電池第一股（股票代碼：688567），同時(shí)也是中國新能源車用軟包鋰離子動(dòng)力電池第一股。
 
       孚能科技公布的戰(zhàn)略投資者名單中包含奔馳母公司戴姆勒旗下的戴姆勒大中華區(qū)投資有限公司，后者參股3%的股份。
 
       除戰(zhàn)略投資外，孚能科技與戴姆勒大中華還簽署了一項(xiàng)全面的商業(yè)合作協(xié)議，將在未來10年為梅賽德斯-奔馳在全球推出的電動(dòng)汽車新產(chǎn)品陣容提供電池。
 
       8月12日，孚能科技董事長、總經(jīng)理王瑀博士出席第十二屆中國汽車藍(lán)皮書論壇，帶來《動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的挑戰(zhàn)與展望》主題演講。
 
       20年前王瑀博士就曾提出，如果2020年動(dòng)力電池成本能到100美元/kWh、電芯重量能量密度接近300Wh/Kg，新能源汽車能夠大規(guī)模普及�，F(xiàn)在看來還沒有達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，但是已經(jīng)不遠(yuǎn)了。
 
       以下是王瑀博士的演講內(nèi)容。
 
       尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)、各位來賓，女士們、先生們，朋友們早上好！今天非常榮幸有機(jī)會(huì)站在這里給大家匯報(bào)一下，關(guān)于動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)目前的挑戰(zhàn)、未來發(fā)展的展望以及孚能科技未來的戰(zhàn)略和布局。
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       為什么我們要做電動(dòng)汽車，其中有幾個(gè)原因。
 
       第一個(gè)原因是溫室效應(yīng)。
 
       大家知道過去幾年氣候變化太大了，天氣變暖，自然災(zāi)害頻發(fā)，為什么？最大的問題是二氧化碳的排放太多了，造成所謂的溫室效應(yīng)。大量的二氧化碳排放來自于化石能源的使用，如電廠發(fā)電，傳統(tǒng)內(nèi)燃汽車的驅(qū)動(dòng)等。
 
       第二個(gè)原因是環(huán)境的污染。
 
       發(fā)電及汽車運(yùn)輸使用化石能源如煤炭及石油并排放大量的有毒的硫化物及氮化物。60年代美國加州洛杉磯發(fā)生汽車尾氣光化學(xué)煙霧嚴(yán)重污染致死事件，至此，加州是第一個(gè)提出控制汽車尾氣排放并制定出世界上第一個(gè)汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)。
 
       還有一個(gè)最重要的原因就是化石能源的來源問題。
 
       石油是不可再生的，需要2億年才能形成，當(dāng)然此說法還有爭論。我記得1990年沒出國之前，我們國家還是石油出口國，但現(xiàn)在我們變成了全世界最大的石油消耗國，石油進(jìn)口比例超過了70%，也就是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過50%的警戒線，這是很危險(xiǎn)的。
 
       上面拋給我們思考的問題就是：
 
       地球氣候如何可持續(xù)？環(huán)境如何可持續(xù)？能源又如何可持續(xù)？
 
       巴黎會(huì)議提出了，全球平均氣溫水平升高控制范圍不能超過2℃，如果超過2℃后果將比較嚴(yán)重。超過200個(gè)國家簽訂了《巴黎協(xié)定》，中國也參加了，計(jì)劃2030年達(dá)到排放峰值，歐盟計(jì)劃2020年，美國承諾2025年比2005年減少28%的溫室氣體排放，那么怎么能做得到？
 
       大家都知道，全球的共識是要節(jié)能減排，其中一個(gè)很重要的途徑是交通工具的電動(dòng)化�，F(xiàn)在我們交通工具基本上是用化石能源，使用效率低，同時(shí)產(chǎn)生大量二氧化碳及有毒氣體。電動(dòng)化不僅能大大提高能源利用效率，同時(shí)擺脫依賴化石能源。我們知道第一代車用電的，后來因?yàn)殡姵氐膯栴}才轉(zhuǎn)為蒸汽機(jī)。90年代的時(shí)候，通用也曾經(jīng)開發(fā)了EV1用于電動(dòng)化。但由于電池技術(shù)瓶頸，電動(dòng)車無法普及，今天，由于電池技術(shù)的進(jìn)步，汽車電動(dòng)化變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
 
       目前，世界各國已達(dá)成共識，電動(dòng)化是汽車未來發(fā)展的必經(jīng)之路，這不以人的意志為轉(zhuǎn)移。
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       下邊我講一些具體的事情，我們動(dòng)力電池目前遇到的一些挑戰(zhàn)。我是搞技術(shù)的，1996年開始從事鋰離子電池技術(shù)及產(chǎn)品的開發(fā)，1998年開始從事動(dòng)力鋰離子電池技術(shù)的研發(fā)，一路走來確實(shí)看到電池方面飛速的發(fā)展和變化。
 
       動(dòng)力電池是汽車動(dòng)力很重要的組成部分，從一開始如何制定產(chǎn)品及測試標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品及工藝設(shè)計(jì)、開發(fā)適用于汽車的電池系統(tǒng)，到如何去解決續(xù)航里程瓶頸問題，即最早提出的300公里，到了現(xiàn)在談得更多的是如何提高電池的性能、降低電池的成本、提高電池的安全及電池產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
 
       挑戰(zhàn)一：電芯一致性
 
       汽車電池是由幾百個(gè)單體電芯組成的，電池一致性的好壞決定電池包系統(tǒng)的使用性能、壽命及安全。動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)其中一個(gè)很重要的挑戰(zhàn)就是如何生產(chǎn)高一致性電芯。我們現(xiàn)在可以生產(chǎn)1個(gè)G甚至100個(gè)G的電池，過去不可想象。動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)是在3C電池的基礎(chǔ)上升級過來的。大部分3C電池的應(yīng)用為單體電芯，對電池的一致性要求不高�，F(xiàn)在動(dòng)力電芯一致性方面，還不能完全的滿足汽車產(chǎn)業(yè)的要求，即做不到完全可控。
 
       如何使我們的電池能夠符合汽車要求的電池的質(zhì)量？
 
       我們需要做更多的工作，包括從產(chǎn)品設(shè)計(jì)端，如何設(shè)計(jì)一個(gè)汽車級的電池？汽車電池如何能擁有15年的壽命，滿足上百萬公里的續(xù)航里程？這是需要大家思考的，也是我們作為電池行業(yè)的工程技術(shù)人員需要思考的問題。
 
       另外，原材料控制。如何確保原材料質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，這也是我們的挑戰(zhàn)。
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       再就是生產(chǎn)過程的控制。這里從產(chǎn)品工藝、設(shè)備到生產(chǎn)環(huán)境的控制等，包括配料、涂布、對輥、分切、疊片、裝配、化成、測試、包裝等一系列工藝過程，在每個(gè)環(huán)節(jié)都要控制好達(dá)到汽車的要求。以上各方面要做到完全可控，目前還由難度，還有漫長的路要走。
 
       挑戰(zhàn)二：電池系統(tǒng)管理
 
       另一個(gè)挑戰(zhàn)是電池系統(tǒng)管理問題。電池管理系統(tǒng)（BMS）監(jiān)控電壓、電流、溫度、絕緣、過充、過放、均衡、高低溫等等，我們覺得做了很多，但是實(shí)際過程中我們發(fā)現(xiàn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。現(xiàn)在電池包在實(shí)際使用過程中出現(xiàn)了很多問題，很多問題都是與我們的認(rèn)知不到位是有關(guān)系的。
 
       由于認(rèn)知不到為、監(jiān)測管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)不到位，不能實(shí)時(shí)監(jiān)控，算法不能夠精確，整車工況了解不充分，不具備實(shí)時(shí)修正的功能，電池很多問題就出現(xiàn)了。
 
       如何使電池包的邊界控制得好，我們需要開發(fā)具備AI功能的BMS系統(tǒng)，具備自學(xué)習(xí)能力以適應(yīng)不同工況使用條件下電池的管理要求，這里需要我們同行們一起共努力再未來解決這個(gè)問題。
 
       挑戰(zhàn)三：成本
 
       下面我們來說說成本問題。記得2000年我提出了一個(gè)2020年動(dòng)力電池重量能量密度達(dá)到300Wh/Kg、成本達(dá)到100美元/kWh這樣的目標(biāo)。如果2020年動(dòng)力電池能到100美元/kWh、300Wh/Kg，我們認(rèn)為新能源汽車能夠普及，現(xiàn)在看來這個(gè)目標(biāo)還沒有達(dá)到，但是已經(jīng)離目標(biāo)不遠(yuǎn)。
 
       成本的下降需要依靠不斷的創(chuàng)新。成本的降低主要取決于以下三個(gè)方面的創(chuàng)新：材料創(chuàng)新、生產(chǎn)工藝創(chuàng)新以及生產(chǎn)設(shè)備創(chuàng)新。
 
       材料創(chuàng)新：以三元材料為例，如果能量密度提高一倍，金屬的含量基本一樣的話，意味著材料成本可能會(huì)降一倍。
 
       工藝創(chuàng)新：簡化工藝、生產(chǎn)流程，如干法一步制電極代替目前制漿、涂膜及壓片三道工藝步驟。
 
       設(shè)備創(chuàng)新：提高設(shè)備自動(dòng)化及節(jié)拍速度。
 
       鋰離子電池成本從1996年每瓦時(shí)14元，降到現(xiàn)在已經(jīng)每瓦時(shí)幾毛錢了，這都?xì)w功于上述三方面不斷的創(chuàng)新及規(guī)模效應(yīng)。所以，我們覺得成本的降價(jià)是個(gè)趨勢，未來成本降多少我們不會(huì)預(yù)測，但是這個(gè)成本靠未來技術(shù)的不斷創(chuàng)新會(huì)達(dá)到我們未來整車要求。
 
       挑戰(zhàn)四：安全性
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       下面我講講安全的問題，尤其是今年國家出臺了一系列的政策，它已經(jīng)成了制約現(xiàn)在汽車發(fā)展的很重要的因素。很多人避免講這個(gè)事情，我今天在這里講一講。
 
       大家看到市面上出現(xiàn)了很多熱失控的問題，充電熱失控、行駛熱失控、車靜止熱失控，包括碰撞的熱失控。
 
       大家也知道溫度高了，電池會(huì)熱失控，短路了會(huì)熱失控，過充了會(huì)熱失控，過放了、充久了也會(huì)熱失控、電池的設(shè)計(jì)及制造瑕疵會(huì)導(dǎo)致電池的熱失控，但是我們發(fā)現(xiàn)在很多熱失控的情況下，已經(jīng)跟電芯設(shè)計(jì)及制造關(guān)系不是特別大了，大部分的熱失控往往都是在因?yàn)槭褂貌划?dāng)超越了電池的安全邊界。
 
       所以，對電池安全邊界的認(rèn)知非常重要。我們認(rèn)為無論是鉛酸電池、鎳性電池、還是鋰電池等等，在安全邊界之內(nèi)的使用，它是安全的�，F(xiàn)階段，設(shè)計(jì)及制造瑕疵帶來的熱失控是小概率事件，如果使用過程當(dāng)中能夠保持這些電池在安全邊界之內(nèi)，那么，動(dòng)力電池的安全是可以得到可控的。
 
       電池的安全是設(shè)計(jì)出來的，也是制造出來的，同時(shí)也是管理出來的。所以我認(rèn)為我們對這個(gè)動(dòng)力電池的整車使用工況的了解，對它的熟悉程度，也決定了我們對電池控制的好與壞。
 
       整車工況使用非常復(fù)雜，在不同的城市使用、不同季節(jié)的使用、不同的人使用、不同的時(shí)間使用、不同的駕駛行為使用都會(huì)造成對電池的損害。
 
       如何去了解這些工況和如何在實(shí)際的工況當(dāng)中去修正電池的管理系統(tǒng)？這是目前我們需要和解決的問題。我想隨著我們對汽車使用邊界的認(rèn)識、具備AI自學(xué)習(xí)功能BMS的誕生和主動(dòng)安全技術(shù)的應(yīng)用，包括云計(jì)算、大數(shù)據(jù)，我想未來我們電動(dòng)車的安全是可以得到完全可控的。
 
       挑戰(zhàn)五：動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展
 
       動(dòng)力電池在整電動(dòng)車方面的應(yīng)用只是其中的一部分，它更大的作用將會(huì)在即將到來的第四次工業(yè)革命中（發(fā)揮出來）。能源物聯(lián)網(wǎng)是第四次工業(yè)革命當(dāng)中最重要的一個(gè)組成部分。
 
       從能源物聯(lián)網(wǎng)、智慧家庭、智能出行，智能交通、智慧城市、到智慧制造，這其中都缺少不了電池儲(chǔ)能這個(gè)角色。電網(wǎng)波峰波谷的調(diào)節(jié)，太陽能及風(fēng)能的儲(chǔ)存及調(diào)頻等。通過對能源物聯(lián)網(wǎng)的智能管理，使電網(wǎng)的利用率可以提高50%，大大的減少了環(huán)境的污染以及二氧化碳的排放。
 
       另外，電池推動(dòng)了汽車的電動(dòng)化，減少了對化石能源的依賴，減少了二氧化碳的排放和污染，但是在制造過程中卻不能因?yàn)樯a(chǎn)電池帶來更多的二氧化碳和環(huán)境的污染。
 
       這就要求我們在電池制造過程當(dāng)中一定要綠色化，包括我們提出的目標(biāo)就是我們不能再增加二氧化碳的排放，也就是二氧化碳中和的概念。
 
       去年9月份我們和戴姆勒在法蘭克福車展上，官宣在2039年我們要達(dá)到二氧化碳中和這樣的目標(biāo)。同時(shí)，我們也官宣在鈷和鋰資源開采和使用過程中繼續(xù)踐行社會(huì)責(zé)任。
 
       另外，在生產(chǎn)過程中，不向環(huán)境排放任何額外的污染，包括粉塵，有機(jī)溶劑，廢液、廢料等，通過再生循環(huán)利用。
 
       此外，我們也要做到從生產(chǎn)電池到整車廠到終端用戶，整個(gè)過程中電池可以循環(huán)使用再生。
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       下面我介紹一下孚能科技的基本情況。孚能科技是目前中國最大的軟包電池生產(chǎn)廠商，也是全球第三大軟包動(dòng)力電池廠商。2017年到2019年連續(xù)三年中國軟包電池出貨量第一。目前我們中國有兩個(gè)生產(chǎn)廠，一個(gè)在贛州，一個(gè)在鎮(zhèn)江，有三個(gè)研發(fā)基地，中國、美國、德國。我們在動(dòng)力電池方面已經(jīng)有18年的動(dòng)力電池的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。
 
       孚能科技同時(shí)也是一站式的整體能源解決方案的提供商。從電池的整體方案的提供，包括我們的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)模組及標(biāo)準(zhǔn)BMS、系統(tǒng)設(shè)計(jì)到客戶的定制，電芯的定制、模組的定制以及管理系統(tǒng)的定制。
 
       我們是世界級的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)廠商，也通過了中西方整車OEM的驗(yàn)證，同時(shí)也可以滿足全球JIT和JIS的供貨，服務(wù)全球的整車廠。
 
       我們也秉持著可持續(xù)發(fā)展這樣的一個(gè)目標(biāo)，做到生產(chǎn)本地化、接近客戶，減少環(huán)境污染及溫室效應(yīng)，可持續(xù)供應(yīng)鏈的開發(fā)與扶持等方面的社會(huì)責(zé)任和目標(biāo)。
 
       同時(shí)，我們也對生命周期后的電池管理，我們有一整套的解決方案，這里包括電池系統(tǒng)的回收、二次的再利用以及原材料的直接回收。
 
       電池發(fā)展到今天，雖然說目前能夠達(dá)到500公里、600公里甚至700公里，但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。昨天我和演講嘉賓在一起聊天的時(shí)候還說到電池太重，成本太高。那么要解決電池重的問題，體積大的問題，還得要解決能量密度問題。
 
       從2011年我們投產(chǎn)185Wh/Kg能量密度的電池開始，2019年我們開始生產(chǎn)285Wh/Kg到320Wh/Kg能量密度的電池，未來我們儲(chǔ)備了400Wh/Kg電池的技術(shù)，來滿足整車廠這樣的需求。我們預(yù)測當(dāng)電池達(dá)到400Wh/Kg的時(shí)候，整車廠就不會(huì)這么痛苦了（的前景就來了），汽車電池的標(biāo)準(zhǔn)化就會(huì)上到議程上來。
 
       對于整個(gè)電池動(dòng)力方面，我們有自己的思考。我們從液態(tài)電池開始到凝膠到半固態(tài)到固態(tài)，徹底解決我們電池的安全問題，做成了一個(gè)不可燃的電池，使我們整車廠和終端用戶對電池不會(huì)再有安全方面的憂慮。
 
       未來的發(fā)展方向，大家作為消費(fèi)者來說，最關(guān)注的第一個(gè)是續(xù)航里程，能量密度很重要，另外一點(diǎn)就想能不能快點(diǎn)充電，能不能15分鐘就能充完，然后跑個(gè)500公里到600公里解決問題。
 
       這是我們投產(chǎn)最新一代的電池，已經(jīng)達(dá)到了2.2C，充電循環(huán)壽命可以達(dá)到2000次以上，還能保證90%以上的保持率，質(zhì)保超過50萬公里，來滿足整車廠下一代整車的需求。
 
       對于電池的安全性能我們做到了歐洲的標(biāo)準(zhǔn)。最近中國出臺了一個(gè)熱失控測試標(biāo)準(zhǔn)，要求電池包在熱失控情況下5分鐘內(nèi)不能起火，我們通過第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)做了我們設(shè)計(jì)的811三元電池包的熱失控實(shí)驗(yàn)，第一次測試結(jié)果在電池?zé)崾Э氐那闆r下36分鐘之后還沒有看到任何起火的跡象，目前滿足歐洲和中國兩個(gè)國家和地區(qū)的安全要求，但我們下一代開發(fā)目標(biāo)是開發(fā)不熱失控的電池包技術(shù)。
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       說到孚能科技未來的發(fā)展布局，我們是一家國際公司，為了滿足客戶的要求，目前我們在贛州、鎮(zhèn)江繼續(xù)擴(kuò)大產(chǎn)能，也在布局歐洲和美國，在2025年力爭要滿足所有客戶的全球產(chǎn)能需求的布局。
 
       我們要從中國出發(fā)，布局全球，走向世界，在新能源第四次工業(yè)革命當(dāng)中滿足整個(gè)新能源汽車以及整個(gè)能源物聯(lián)網(wǎng)對儲(chǔ)能電池、新能源汽車動(dòng)力電池這樣的需求。
 
       最后契合賈可博士今天會(huì)議的主題“冬芽”，我們孚能科技已做好準(zhǔn)備——“敢于破冰，迎難而上，不斷積累，破土而生”。
(責(zé)任編輯：子蕊)
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