動力電池的中國自信

“小小電池方寸之間有很多需要研究，我們要帶著敬畏之心去做?！?/p>

作為我國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)之一，近年來，新能源汽車受到國家政策的大力扶持。目前，我國新能源汽車已在全球形成先發(fā)優(yōu)勢，產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴大，2017年，我國新能源汽車產(chǎn)銷量分別達到79.4萬輛和77.7萬輛，同比增長53.8%和53.3%。

而作為新能源汽車“心臟”的動力電池也在乘勢而上。2017年，我國新能源汽車動力電池總配套量超370億瓦時，再次成為全球最大的動力電池應(yīng)用市場。

高速增長后，動力電池行業(yè)也開始暴露出產(chǎn)能結(jié)構(gòu)性過剩、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有待優(yōu)化、產(chǎn)品質(zhì)量亟待提升等一系列問題。

工業(yè)和信息化部部長苗圩在“中國電動汽車百人會論壇（2018）”表示，從動力電池來看，高端產(chǎn)品與國外的差距不大，但產(chǎn)業(yè)整體創(chuàng)新能力還不夠強。在先進技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品的一致性保障以及國際化發(fā)展方面，與跨國企業(yè)相比仍存在不小的差距。

業(yè)內(nèi)專家也普遍認為，提升核心技術(shù)能力、加速智能升級，是推動動力電池產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的根本舉措。

“這幾年電池企業(yè)發(fā)展參差不齊，不過這也是一個去蕪存菁的過程?！鄙钲谑斜瓤藙恿﹄姵赜邢薰荆ㄏ路Q“比克電池”）戰(zhàn)略規(guī)劃中心副總裁李丹對《財經(jīng)國家周刊》記者表示。

2017年，比克電池產(chǎn)能達8GWh，銷量3.5億顆，動力電池裝機總電量排名全國前五，三元領(lǐng)域全國排名第二。

面對不斷嚴苛的動力電池行業(yè)規(guī)范條件以及退坡的補貼政策，國內(nèi)電池企業(yè)在經(jīng)歷“瘋狂”擴張后，將面臨加速整合。國外電池企業(yè)的全方位競爭，也將帶來巨大壓力。

但是比克電池并不擔心。“現(xiàn)在我們的電池與國外相比并不差，甚至有的方面性能還更優(yōu)越。隨著技術(shù)不斷研發(fā)，未來大有可能超過它們?！北瓤穗姵仄蠊苤行母笨偛美铠P梅表示。

博弈能量密度

只要提及動力電池，繞不開的一個話題，就是如何提升它的能量密度。

中國汽車工程學會編制的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》已明確未來動力電池的發(fā)展規(guī)劃：2020年，電池能量密度達到300Wh/kg;2025年，電池能量密度達到400Wh/kg;2030年，電池能量密度達到500Wh/kg。

科技部部長萬鋼在“中國電動汽車百人會論壇（2018）”表示，未來新能源汽車產(chǎn)業(yè)需要更進一步提升“三電”的核心基礎(chǔ)，加大對于高密度能量、高能量密度動力電池等各方面的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和系統(tǒng)集成的創(chuàng)新。

由此可見，高比能量動力電池將是產(chǎn)業(yè)研發(fā)的重點，而高鎳三元體系等高比能量動力電池，成為很多電池企業(yè)布局的主要方向。

未雨綢繆，早在2006年，比克電池就在新能源汽車動力電池領(lǐng)域進行技術(shù)研究，成為國內(nèi)首批進軍三元圓柱動力電池領(lǐng)域的企業(yè)之一，同年建成國內(nèi)第一條18650電池自動化生產(chǎn)線。

在李鳳梅看來，由于圓柱電池的對稱式結(jié)構(gòu)，在受熱、擠壓、散熱、撞擊的時候，釋放比較均勻，在保證安全性方面更有優(yōu)勢。2009年，比克電池生產(chǎn)出供給車廠的第一代產(chǎn)品———裝載在寶馬MINICOOPER轎車的18650圓柱電池。

如今，比克電池的18650圓柱電池可達2.75AH，循環(huán)壽命達1千次后電池衰減不超過20%?！昂敛恢t虛地說，我們就是中國圓柱電池第一企業(yè)?！崩铠P梅表示。

動力電池如此注重能量密度問題，根本原因就是為解決新能源汽車的痛點——續(xù)航里程。

尤其一到冬天，北方寒冷地區(qū)的新能源汽車，如何克服低溫環(huán)境下掉電快、續(xù)航里程短等問題，是動力電池行業(yè)必須邁過的門檻。

但要知道，這并不是單純提升動力電池能量密度就能解決的問題。

李鳳梅對記者表示，通過技術(shù)手段，讓電池不掉電并不是問題。但在保證安全第一的前提下，必須犧牲一部分電量做電池維護，如何在開發(fā)過程中同時兼顧產(chǎn)品安全性，需要與整車廠在研發(fā)過程中在車體結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計、高低溫配合策略方面充分溝通。

中國電動汽車百人會理事長陳清泰也認為，現(xiàn)在不能把續(xù)航里程全都推給電池，電動車自身也要做工作，要輕量化、節(jié)能化，以此來提高性價比、安全性。

守住安全防線

如果沒有安全，一輛車跑得再遠再快也沒有任何意義。

“電動汽車高比能量動力電池的發(fā)展，安全永遠是第一位的?！敝袊妱悠嚢偃藭?zhí)行副理事長歐陽明高表示。比克電池制造中心負責人李魁宏向記者表示：“動力電池不能夠‘討論’的問題，就是安全性?！?/p>

為了保障電池安全性，從制造完成至送到客戶手中，比克電池一共有三次質(zhì)量把關(guān)：電池成型之后做第一層檢測;在40-60度的環(huán)境靜置3天后，做第二道電阻、電壓的檢測;常溫放在靜置房間4天后，再進行第三次檢測。

“三次檢測安全是前端很重要的管控體系，要盡可能把所有問題留在生產(chǎn)者這端，不流向客戶一端?！?李魁宏表示。為了強化原材料的安全性，比克電池在國內(nèi)獨立開發(fā)正極保護添加劑，并引進負極陶瓷涂層和陶瓷隔膜，提升電芯的熱安全性、高溫循環(huán)性能，減少熱放量。

動力電池的生產(chǎn)制造涉及整個電池系統(tǒng)，包括高壓電氣系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、安全系統(tǒng)等，需要動力電池企業(yè)有極高的生產(chǎn)一致性標準。

生產(chǎn)一致性不僅僅體現(xiàn)在生產(chǎn)過程，還包括穩(wěn)定可靠的采購供應(yīng)管理。據(jù)李鳳梅介紹，與比克電池合作的供應(yīng)商超過10年以上的有35家，覆蓋了正極、負極、隔膜紙、電解液等國內(nèi)外的材料供貨商。

2010年起，搭載了比克電池的北汽迷迪新能源汽車，平均單車行駛里程均已超過20萬公里，最長的單車行駛里程超過40萬公里，電池方面沒有出現(xiàn)明顯衰減，全部車輛沒有發(fā)生過一起因電池導致的安全事故。

比克電池供應(yīng)整車廠商的3Gwh以上18650電芯，也全部沒有出現(xiàn)任何質(zhì)量問題。其更是唯一一款通過江淮研究院針刺試驗、短路試驗等眾多極端安全試驗的產(chǎn)品，協(xié)助江淮通過系統(tǒng)熱失穩(wěn)的嚴格測試要求，并成為江淮iEV7S的動力電池供應(yīng)商。

目前，比克電池正在開發(fā)一種類似“尿不濕”的凝膠態(tài)電池，這是一種高分子三維結(jié)構(gòu)，當發(fā)生電動汽車碰撞時可以保障電解液不滲透，大幅提高安全性。

智造突破口

隨著智能制造上升為國家重要戰(zhàn)略，動力電池行業(yè)也逐漸邁入2.0時代。

面對競爭，國內(nèi)動力電池產(chǎn)業(yè)必須從產(chǎn)能擴張轉(zhuǎn)到提質(zhì)增效上來，而布局自動化、智能化生產(chǎn)，則成為占據(jù)未來市場的關(guān)鍵一環(huán)。

作為最早布局新能源汽車鋰電池的企業(yè)之一，堅持智能升級制造，是比克電池保持先發(fā)優(yōu)勢的重要舉措。

2017年10月，比克電池的新能源汽車動力電池智能工廠試點示范項目，正式入選2017年智能制造試點示范項目名單，成為入選的六家企業(yè)之一。

目前，在比克電池深圳和鄭州的生產(chǎn)車間里，已經(jīng)部分工序可以做到“黑燈工廠”：關(guān)燈走人，把工廠交給機器，工廠運營幾乎可以實現(xiàn)完全自動化。

成立于2013年的比克電池鄭州生產(chǎn)基地，作為國內(nèi)第一個采用全自動進口設(shè)備的電池生產(chǎn)基地，其18650圓柱電芯產(chǎn)線采用全套進口自動化設(shè)備，車間內(nèi)互聯(lián)互通，通過工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺即可實現(xiàn)企業(yè)智能管理和決策，每條產(chǎn)線僅需50名工作人員操作運轉(zhuǎn)，生產(chǎn)速度達單條130顆/分鐘，整個車間可日產(chǎn)電芯100萬只。

李丹表示，智能化生產(chǎn)線讓生產(chǎn)效率提高116%，產(chǎn)品升級周期縮短33%，產(chǎn)品良品率提升5%，同時還降低15%的能耗。今后高速產(chǎn)線的生產(chǎn)速度將達到單條220顆/分鐘，比克電池2018年產(chǎn)量將達12Gwh。

為了讓新能源汽車電池實現(xiàn)全生命周期的管理，比克電池還實行編碼制度。

“未來我們會積極與政府部門對接，方便政府部門跟整個新能源汽車的數(shù)據(jù)交換，電池是哪一個工廠生產(chǎn)的，下一個環(huán)節(jié)流向哪里，都是可以通過大數(shù)據(jù)知道的，到動力電池回收環(huán)節(jié)時會發(fā)揮重大作用?！崩畹ふf。

探路電池回收

加快動力電池回收利用，是發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)的一個重大課題。

中南大學教授李薦認為，從資源角度來看，我國在重要材料上依靠進口，尤其是鈷95%都依靠進口，相當于我國沒有保有量，“不回收的話，我們的新能源會搞不下去，問題會很嚴重?！?/p>

“對于動力電池回收問題，由于第一批電動汽車運行已經(jīng)超過20萬公里，已經(jīng)進入報廢期，因此回收已經(jīng)迫在眉睫?！?中國工程院院士孫逢春表示。

不過，由于動力電池涉及到重金屬、電解液以及環(huán)保問題，對動力電池回收再利用而言，每個環(huán)節(jié)都至關(guān)重要。如包裝運輸過程中，廢舊電池狀態(tài)不穩(wěn)定，可能存在破損、漏液等情況，如果沒有進行封裝和安全處理，很容易造成短路、起火，甚至爆炸。

雖然國家和地方政府都在出臺相關(guān)政策，期望加快建設(shè)良性產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的進程，但目前動力電池的回收渠道主要以回收小作坊為主，專業(yè)回收公司和政府回收中心較少，體系有待重整。

比克電池則是目前電池回收的積極探路者。

據(jù)介紹，電池達到使用壽命后，比克電池將對其進行回收，退役的電池將會去船舶廠作為儲能電池開始第二個生命周期。同時比克電池會在工廠會做基站，利用波峰和波谷進行電量儲存。

對于失去使用價值的電芯，比克電池將進行單體拆解，通過萃取等手段回收有價值元素，進行回收再利用及無害化處理，減小對于環(huán)境的壓力，同時形成一個產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)。

“這是能為社會創(chuàng)造福利的事情，即使不賺錢我們也會堅持去做?！崩铠P梅說。

李丹表示，比克電池希望聯(lián)合政府部門、整車廠等相關(guān)產(chǎn)業(yè)，打造一個從電池、整車，到后市場的完善生態(tài)鏈條，對動力電池做到物盡其用。

2018年，比克電池將全面升級深圳生產(chǎn)基地，致力在2020年深圳、鄭州兩地產(chǎn)能提高到20GWh，并計劃在3-4年的時間內(nèi)實現(xiàn)產(chǎn)能“百億夢”。

“小小電池方寸之間有很多需要研究，我們要帶著敬畏之心去做?！北瓤穗姵囟辔回撠熑吮硎荆酉聛淼陌l(fā)展重點是繼續(xù)布局高端產(chǎn)能，完善電池生產(chǎn)線的智能制造升級。

“中國動力電池市場潛力巨大，作為本土電池企業(yè)，我們要有中國自信，勇敢去做，為中國制造行業(yè)注入更多的正能量。”李鳳梅說。