曾毓群:CATL正开发1000km续航、10分钟快速充电电池包

2023-01-03      480 次浏览

未来5年,锂电产业市场将迎来井喷期,快速进入到TWh时代。


全产业链的产量供给的上升相对较慢,有效供给不足。


这是CATL董事长曾毓群在电动汽车百人会(2021)云论坛上给出的基本判断。


曾毓群认为,未来高效率、高品质的交付是动力锂电池汽车重要的核心竞争力。


会上,曾毓群通过视频重要介绍了CATL对乘用车、商用车以及储能方面的解决方法,以及四大创新体系。


1多样化技术满足新需求


2020年,CATL以34GWh的装机量,持续4年位列世界第一。产品方面,CATL做到乘用车、两轮车、商用车以及储能全面覆盖。


在曾毓群看来,电动化和智能化正在向各种应用场景加速渗透,需求变化多端。多元化和平台化是为各场景供应最优技术解决方法的有效路径。


(1)乘用车四类电池全覆盖


针对在乘用车的场景,CATL采用四类电池做到全覆盖。


第一种是12V锂电池辅助电源,和传统的铅酸电池相比重量减少80%、体积减少60%,而且可以终身免维护。


第二种是48V和HEV用电池包,可以实现60C的高倍率放电。


第三种是PHEV电池包,可以实现10C以上倍率的制动能量回收。


第四种是正在开发的BEV电池包,可以实现超过1000km续航、10分钟的快速充电、16年200万公里的使用寿命,基本解决消费者里程焦虑、充电焦虑和寿命焦虑。


(2)商用车电池主打长寿命、高通用性


商用领域多数是生产工具,车型复杂多变。针对这一需求,CATL开发了长寿命电池,来保证高强度运营的质保要;标准化、系列化设计的电池包有效提高通用性。


此外,CATL和产业链合作伙伴共同推出了车电分离、电池或整车租赁等新型商业模式。


针对家用和外卖送货骑手的两轮车需求不同,CATL设计的电池可快充,也可快换,并且电池寿命足够长,一块电池可以服务车辆全生命周期,节省了更换电池的成本。


(3)储能领域,安全和循环寿命很重要


储能领域,已经从研发示范转向了规模化发展。据曾毓群介绍,在十三五智能电网研发专项支持下,CATL突破了循环寿命的瓶颈,12000次超长循环寿命可以服役25年。在全球率先通过UL安全测试,实现系统不蔓延、不起火。采用1500V和液冷技术,能量密度和能效得到大幅提升。


近两年,海外供应了光伏和储能领域的重要市场,我国供应了重要供给。在曾毓群看来,国内光伏发展同样迅速,但储能的规模化推广还缺乏政策和市场机制。


2四大创新体系为依托


随着市场快速上升,客户的要求也在不断提高。曾毓群认为,必须依托强大的创新体系,才能供应高水平的产品,及高质量的交付。


经过多年积累,逐渐形成了一整套创新体系,CATL将其总结为四个方面材料体系、系统结构、极限制造、商业模式。


首先,材料体系创新方面。曾毓群认为,未来一定周期,磷酸铁锂、三元材料还有提升空间,还是应用的绝对主流。之后可能会出现一些新的体系,要从原子尺度入手,深入地理解材料及其界面性质,在材料体系上实现根本突破,避开很多贵金属,走出一条性价比更高的路子来,应对长远的、巨大规模的市场需求。


第二个是系统结构创新。包括CTP、CTC等,重要是通过优化系统、提高集成度,实现系统能耗和成本的降低、效率的提高。


第三个是极限制造创新。曾毓群表示,要达到三个目标:一是单体安全失效率要由PPm级提高三个数量级,做到PPb级。二是要保障全生命周期的可靠性,从第1个循环到成千上万个循环,微观结构是怎么演变的、怎么分布的,为何会这样演变和分布,必须做好这些基础研究工作。三是要大幅提高生产效率,才能实现TWh级的高质量交付能力。


第四个是商业模式创新。曾毓群强调,在原材料、电池制造、运营服务、材料回收等环节,要和合作伙伴要形成一个生态链。


另外,曾毓群还提到了产品的平台化和差异化的关系。他认为,交通全面电动化、电力全面清洁化,这是一个复杂的过程、巨大的工程,必须依托标准化、平台化设计,才能节省资源、事半功倍。


同时,平台化并不会抹杀差异化,比如CATL的CTP产品,根据客户和市场要,可以配置不同的电量,供应差异化的续航要求;配置不同的寿命,满足差异化的质保要求;高强度应用供应电池快换,低强度使用供应V2G,极寒地区配置低温速热。


曾毓群表示,CATL能够用平台化设计,供应不同特性的产品矩阵,满足个性化和差异化的要求。


除此之外,功能的集成和叠加也是一个方向。比如,CATL开发的光储充检一体化的智能充电站,不用电力增容就可以实现大功率充电,高度集成节省土地。


充电站采用光伏屋顶,实现新能源汽车用新能源电。在曾毓群看来,充电过程就是对电池的一次深度体检,形成维保建议和残值评估报告。储能系统还可以参和电力调峰调频等辅助服务,新增盈利模式。

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