卡耐新能源董事长于洪涛:动力电池的未来需多维度发展

2018-05-08      404 次浏览

  5月3日下午,由GNEV官方机构主办、第一电动网承办的“中国汽车新硅谷2018长三角未来汽车供应链创新论坛”在上海奥迪国际赛车场空中餐厅举行,卡耐新能源董事长于洪涛就“动力电池技术发展趋势”发表主题演讲称,动力电池的评价标准是多维度的,比能量并不是评价动力电池的主要指标,在安全性以及使用寿命等方面全面发展,才能赢得市场认可。


  卡耐新能源董事长于洪涛


  于洪涛首先分享了动力电池的发展现状,目前动力电池主要分为三元、磷酸铁锂和锰酸锂三个材料体系中,比能量方面,三元电池是最高的,磷酸铁锂次之,锰酸锂差一些;成本方面,如果三元是100的话,磷酸铁锂是90,锰酸锂是70。


  目前国家把比能力提升作为电动汽车补贴的要求,因为传统理念上比能力越高,整个电池的技术含量就越高,续时里程更长。在政策的驱使下电池厂与整车厂纷纷选择三元锂电池,2018年三元锂电池的市场占有量是2015年的4倍,这造成了整车成本的急剧增加。


  在动力电池封装形式方面,整个行业是无法达成共识的,目前主要有软包、圆柱以及方壳这三种,从成本到性能等方面各有各的特点。追求高能量密度多使用软包和方壳,追求成本多使用圆柱。


  动力电池的未来需多维度发展


  谈到未来趋势,于洪涛提出,动力电池的评判标准是多维度的,比能量并非主要评价指标,因为比能量的高低取决于材料,把材料用到极致可以做到300Wh/kg,甚至310Wh/kg,但是作为电池来讲,在高比能量的情况下保证安全性、循环性能、高温性能、低温性能也是重要的研发方向。


  此前欧阳明高教授提出有企业比能量已经能做到300Wh/kg,但是循环能量只有一周,这个是没有意义的。动力电池整个的评价应该是多维的,仅仅看其中一个维度非常危险,而且是不科学的,同时也无法真正进入市场。还需要在安全性,充放电的性能、寿命、成本、质量、可回收利用、产业链、持续创新能力方面进行探索,这些条件决定了电池企业的市场竞争力。


  对于卡耐在性能的研发方向,于洪涛表示,首先是安全性,针对电动汽车使用场景进行了过充、针刺、跌落的实验,确保电池可以应对多种意外情况;第二是比能量,他表示目前的化学水平很难分出高低,但关键是谁能提高比能量的情况下达到产业化;第三是在使用寿命方面,对于电池使用次数的测试不应该只是在恒温,短期循环使用的情况下进行,要确保动力电池在高低温以及长期放置下仍能保持正常使用,对此卡耐的质量保证是30万公里。


  成本方面于洪涛表示电池行业近几年比较苦,国家政策每年都有新的调整,不止是电池行业,也包括新能源行业,一款新车一般情况下是36个月-54个月的周期,但是新能源车最多给你半年的周期,后半年又开发换新的产品。还有补贴成本大幅度的降低,综合统计起来,2015年平均补贴是2.4元/Wh,2016年是2.1元/WH,2017年是1.7元/Wh,2018年是1.35-1.45元/Wh。


  最后于洪涛阐述了卡耐的发展规划,第一是坚持软包,因为卡耐认为软包是最安全的,均衡性最好,未来的使用寿命是有保障的。第二是建设研发基地,海外中心和五个生产基地,第三就是构建核心竞争力,在安全、质量、成本、技术、交付等方面全方位满足客户的要求,第四是创新商业模式,使电池企业、整车厂和最终用户形成一个完整的利益共同体。最后是通过梯次利用和再生利用,实现动力电池价值最大化。


  以下为于洪涛演讲实录:


  首先非常感谢第一电动举办这样一个活动,给我这样一个机会跟大家分享一些经验,实际上大家都是在原来的圈子里面一起提升,一起发展,为新的事业做贡献。


  首先,现在电池行业有两大议题,一个是谁都说得清楚,一个是谁都说不清楚。第一个谁都说得清楚的是什么呢?关于电池的材料体系,大家知道现在有三元,有磷酸铁锂和锰酸锂这三个体系,这三个体系的优缺点都说得很清楚,就是说从价格上来讲,从比能量上来讲,国家已经把比能力提升作为电动汽车补贴的要求,在他们的理念里面,比能量越高,整个电池的技术含量就越高,续时里程更长,传统车能够跑多少公里,新能源车也一定按照那种里程跟他对标,甚至提出了比能量的密度要求,大家就追求高比能量。三元2015年市场占有量很小,到了后来就逐步的量度增加,搞得成本急剧提升,从2018年来看三元的价格比2015年涨了四倍。庞总说我们的出货量全球前十名中国占了七个,可能还有一个数据你们不知道,就是全中国电池行业去年所实现的利润还不及瑞士一家做钴矿的,这也是我们面临的一个问题。


  从比能量来说,三元是最高的,磷酸铁锂次之,锰酸锂差一些,成本上三元去年的统计,如果是100的话,磷酸铁锂是90,锰酸锂是70,现在国家要求是高比能量,所以现在所有的电池厂也好,整车厂也好都要求高比能量,但是一旦国家补贴消失以后,会不会还是这个局面,可能整个行业会重新洗牌,定义新能源车。


  还有一个说不太清楚的,所有人都说不清楚,包括我自己也说不清楚,到底软包也好、圆柱也好,方壳也好,到底哪一个好,无论是谁都给不出来,软包也好,圆柱也好、方壳也好,各有各的特点,你到底更注重成本还是更注重哪一方面的性能,很难分出优劣,在这个方面整车行业你问做软包的肯定给你讲一堆软包的优点,做硬壳的会讲硬壳的优点,这是整个行业没有办法达成共识的。但总体来讲,要想追求高能量密度,包括乘用车,可能软包和方壳用得多一点,追求成本,圆柱用得多一点,这个未来会成为一个很持续的课题。


  电池是多维度的,我们通常讲整个电池,一说起来就说比能量,在评价电池技术水平的时候就看比能量,但是我要告诉大家,比能量不是评价的水平,甚至不是主要的指标,为什么这么讲?因为比能量取决于材料,你只要把材料用到极致,用811的材料,用上隔膜、铝塑膜你做到300Wh/kg、310Wh/kg都是可以的,但是作为电池来讲,除了比能量以外,安全性、循环性能、高温性能、低温性能这些是不是高比能量的情况下能够支撑,就很难讲了。前两天欧阳明高教授提出来有的企业比能量能做到300Wh/kg了,但是循环能量只有一周,这个是没有意义的。你持续的把这些性能提升,达到能够应用的水平是相当长的过程,这个方面,就是电池整个的评价应该是多维的,仅仅看其中一个维度是非常危险的,而且也是不科学的,同时也没有办法真正的进入到市场应用。比如安全性,比如说各种的充放电的性能、寿命、成本、质量、可回收利用、产业链、持续的改进能力等等,所有这些加在一起,决定了这个电池企业是不是真正拥有竞争力。


  确保企业市场竞争了首先是安全性,确保电池安全需要进行一定的破坏性实验,比如针刺实验,电池最害怕的是着火爆炸内短路,针刺实验模拟了车发生碰撞的时候,电池被尖锐的东西穿透,这种情况下不短路才是安全的。比如说这种过充,因为这个电池充电最多是4伏或者5伏,这种情况下靠BMS进行管控,过充时不会起火或者爆炸才是安全的。还有就是跌落实验,如果车辆发生碰撞,电池受撞击的可能性非常大,虽然目前没有出现很大的事故,但是是因为电动车数量比较少,这种情况下,电池包在碰撞情况下保证安全是很重要的。做电池要关注安全,否则后患无穷。


  第二就是比能量,现在很多电池厂家他们提供的电力能量都是一样的,所有讲的故事都是一样的,大家都是在一个自然界里面,靠化学材料实现高比能量,分不出来谁高谁低,关键是谁能够提高比能量的情况下达到产业化,这是关键的要素。


  第三,使用寿命,这个是循环性,电池行业还有一个问题,2000次也好,2500次也好,2800次也好,这些都是恒温的实验室测出来的数据,最终用到汽车上,是在温度有高有低的情况下,而且在各种循环实验下到底续航里程是多少,没有一家电池厂家说得清楚。还有一个很大的问题,就是这个电池你要天天用没有问题,如果放半年用一次,那这个东西就可能比你实际使用要恶劣的多,损坏快得多,对于寿命也是非常重要的,就是电池怎么让用户尽可能的多的使用比较长的时间。我们卡耐的质量保证是30万公里。


  还有就是成本,这几年电池行业比较苦,三个方面,第一个就是每年国家政策有新的调整,这个不光是电池行业,新能源行业也一直是受折磨的状态,我们开发一款新的车,一般情况下我们说是36个月,54个月的周期,但是新能源车最多给你半年的周期,然后再卖半年,后半年又开发换新的产品,因为国家每一年补贴有变化,无论电池行业也好,还是电动车行业也好,每半年就有新的变化。第二是这个补贴成本大幅度的降低,综合统计起来,2015年平均补贴是2.4元/Wh,2016年是2.1元/Wh,2017年是1.7元/Wh,2018年是1.35-1.45元/Wh。


  另外就是要与客户建立战略合作关系,整车厂和供应商是战略合作合作,因为供应商会花费大量的时间去调查合作伙伴的能力等等,现在实际上整车厂跟电池厂的关系都是一单一单的,今年这个项目做完了,明年还做不做还不知道,非常不稳定,电池厂每年换客户,整车厂每年换电池的比率也非常高,这种情况也不是汽车产业供应链的关系,长远来看,我们希望跟整车企业达成战略合作,希望整车厂把未来产业的规划、产能的规划、性能的要求,我们配合整车厂开发,我们一起建立起稳定的合作伙伴关系,共同发展,甚至就在你跟前建标准工厂。我们只要5万套的Pack我们都有标准方案,我们会建在整车厂旁边。


  还有就是创新商业模式,这个商业模式不止是电池企业和整车企业很重要的合作伙伴关系,这里面还有最终用户,因为作为一个电动车企业痛点有两个,第一个是客户对电池,你100公里或者150公里都没有,但是三年以后是不是还是这样,如果三年以后这个电池不行了怎么办?不能说一个电池5万块钱,三年以后还要3万块钱换电池,这个对客户来说风险很大。第二就是电动汽车的保值率比较低,跟传统车差得比较多,核心的就是电池的保值率比较低,这种情况下我们跟整车厂可以采用电池租赁或者定期的跟客户签订回购或者是分期付款的方式,通过多元化的商业化的模式,为最终用户提供解决方案,这些电池怎么办呢?根据国家的要求建立梯次和再生利用系统,实现产品的价值最大化,这就是作为我们电池供应商想到的一些方案,包括我们如何在安全、产品方面跟客户合作。


  卡耐作为动力电池的供应商,如何确保我们成功,或者说我们认为一个电池供应商如何在这个行业里面长久立足,可能需要这几个方面,第一是我们坚持软包,因为我们认为软包是最安全、均衡性最好、未来的使用寿命是有保障的。第二是建设我们的研发基地,海外中心和五个生产基地,第三就是构建核心竞争力,在安全、质量、成本、技术、交付等方面全方位满足客户的要求,第四是创新商业模式,使我们跟整车厂和最终用户形成一个完整的利益共同体。最后就是通过梯次利用和再生利用,实现动力电池的价值最大化。谢谢大家!


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