發布日期:2017-03-21 16:27 來源:網絡 作者:阿偉 瀏覽次數:855
動力電池是新能源汽車行業發展的重點和核心,掌握了動力電池技術就等于擁有了新能源汽車發展的核心優勢。目前在電動汽車上應用的動力電池有磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池、錳酸鋰電池、鈦酸鋰電池等類型。由于2017年新版新能源汽車國家補貼政策將電池能量密度與補貼標準直接掛鉤,高能量密度的三元鋰電池越來越受市場關注。那么,國內三元鋰動力電池發展怎樣了?
近日,電動汽車資源網記者有幸走進三元鋰動力電池領先企業——比克電池,近距離了解比克三元鋰動力電池的生產制造、產品特性、產能規劃、市場布局、回收利用、下一代產品研發等情況,以期通過具體企業的方方面面透視國內三元鋰動力電池行業發展動態。
一、比克三元鋰動力電池2016年業績關鍵數據回顧:裝載新能源車超5萬臺
比克在動力電池領域具備從電芯、模組到系統的完整批量化制造能力,動力電池類型為三元鋰。電動汽車資源網記者了解到,2016年,比克集團營收35億元,與2015年相比增長1.3倍;凈利潤4億元,與2015年相比增長7倍。2016年,比克銷售電芯超過2億顆,其中動力電池占比達到80%。
2016年,比克動力電池市場份額占比達到10%,在三元電池細分領域市場份額占近30%。比克電池2016年裝載新能源汽車超過50000輛,占2016年國內新能源汽車產量的近10%,在國產電池供應商中排行第一。在中國化學與物理電源行業協會發布的“2016年度中國三元動力鋰電池銷售量10強”榜單中,比克位居第二。
二、比克三元鋰動力電池生產制造:兩大基地自動化生產智能制造,產品合格率達95%
出貨量需要強大的生產制造做保障。比克設有兩大生產基地,分別位于深圳和鄭州,采用進口設備自動化生產,最大限度減少人工參與。據比克相關負責人介紹,得益于智能制造和生產工藝不斷創新提升,比克從2000年初最高峰員工1萬多人,到現在產能提升數倍,而員工數只有4000 人(含深圳和鄭州2個基地,其中深圳基地不到2000人);一條每分鐘產130顆三元電芯的全自動產線,僅需要不到50個工程師操作。
比克圓柱電池自動化生產線
比克動力電池公司戰略規劃中心副總裁李丹表示,比克目前自動化產線的產品合格率達95%,處于行業領先地位。2017年底,比克產能將達到8GWh;2018年,比克規劃產能達到12GWh;2020年,比克規劃產能達到15GWh。
三、比克三元鋰動力電池產品現狀及關鍵指標:811高鎳三元電池已進入批量生產階段
據了解,在三元材料中,鈷的作用在于穩定材料的層狀結構,并且可以提高材料的循環和倍率性能,但過高的鈷含量會導致電池的實際容量降低;鎳的作用在于提高材料的能量密度,但鎳含量高(即高鎳)的三元材料也會導致鋰鎳混排,從而造成鋰的析出。目前高鎳電池類型包含了從333、532到622、711到811(鎳、鈷、錳三者的比例)等系列。在三元材料技術路線上,比克選擇高鎳少鈷路線。比克動力電池公司動力事業部總經理王潘在媒體開放日接受記者采訪時表示,比克811高鎳三元電池已進入批量生產階段,云度新能源本年度采用的比克電芯即為高鎳三元材料,2018年比克將主推2.75Ah高鎳電池。
比克18650圓柱動力電芯
市場對車用動力電池最關心的關鍵指標集中在五大方面:安全穩定性能、循環壽命、耐寬溫性、能量密度和充電速度。據比克動力電池公司基礎研究院副院長林建及電芯技術部部長邱沫介紹,(1)在能量密度方面,比克動力電芯已從2009年的不足170Wh/kg提升到目前的2.9Ah電芯能量密度達218-220Wh/kg,能量密度優勢明顯;(2)在循環壽命方面,比克高鎳三元電池可滿足滿充放1000次后,能量保持在85%以上;(3)耐寬溫性方面,比克電池溫度范圍為-20℃至60℃,-20℃可以放到接近85%的電量,高溫情況下內阻會變小,放電容量是正常容量的103%左右;(4)在安全穩定性能方面,比克是國內首家引進陶瓷工藝的企業,應用在隔膜、正極、負極上,應對熱沖擊,使三元鋰電池的安全性能得到提高。
四、比克三元鋰動力電池實際應用案例:超過7萬輛”比克芯“電動汽車跑在路上,無安全事故
產品質量好壞終需經過實際應用的檢驗。比克三元鋰動力電池在實際應用中表現如何?比克動力電池公司動力事業部總經理王潘舉出以下2個案例:
案例一:2012年100臺搭載比克三元18650電池的北汽福田迷迪電動出租車在北京上路,至今仍在運營。四年多的時間里,比克公司零售后,運行里程最長的在20萬公里的級別,目前充滿電還能跑110公里左右。
案例二:2014年比克與眾泰合作開發電動小車,新車電池包容量約254Ah;一年2萬公里試驗后,2015年10月,電池包容量約249Ah,衰減不到2%。2016年,該款電動車銷售1.6萬輛,其中比克供應了1.3萬個電池包。
據王潘介紹,目前共有超過7萬臺搭載比克電池的電動汽車跑在路上,沒有發生安全事故。比克動力電池客戶群覆蓋新能源乘用車、客車、專用車等全領域,合作客戶包括:眾泰汽車、東風汽車、一汽、福田汽車、北汽銀翔、宇通客車、華泰汽車、海馬汽車、云度新能源、啟辰、長城汽車、華晨汽車、東南汽車、納智捷等。
五、比克對三元電池在各細分市場的判斷及布局:主要應用在乘用車,積極布局客車市場
乘用車領域。比克集團副總裁廖振波表示,乘用車布局空間小、對重量要求有限,因此一定需要能量密度高的動力電池,圓柱型三元電池仍然是乘用車一個主選的方向。目前比克在乘用車上應用的圓柱型三元電池主要型號是18650,2018年后將推出3.0Ah電芯。此外,其他型號的圓柱型三元電池(如21700)以及方型電池也在布局中。
客車領域。2017年1月1日起,三元電池在通過熱失控、熱擴散等測試后可以應用在客車上。王潘在接受電動汽車資源網記者提問時表示,三元電池通過《電動客車安全技術條件》中規定的熱失控、熱擴散測試是可以實現的,比克在積極布局三元電池在客車上的應用。“客車開發周期在8個月左右,預計今年第四季度末比克可能會在客車上實際應用新的三元電池。未來比克也會加大在客車領域的布局力度,畢竟從去年來看,客車市場占據了動力電池70%的市場份額。”
六、比克關于動力電池回收:預計今年建成一條動力電池回收樣板示范線
我國新能源汽車早在2008年奧運會期間就已出現,按照相應的報廢標準,預計到2018年中國動力電池廢舊回收市場將初具規模,累計廢舊動力電池12.08GWh,累計報廢量將達到17.25萬噸左右。2016年12月,工信部發布《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》(征求意見稿),初步規范動力電池回收利用。比克在動力電池回收方面有哪些看法和動作?
王潘表示,“目前動力電池是誰生產誰回收。車用動力電池達到一定年限退休之后,有60%到80%的殘余電量,我們通過回收進行健康度判斷,再進行不同模塊分解,二次設計制造之后,用在一些低速車、儲能等領域,把殘余電量的能力發揮起來。”比克今年預計將在工業園建成一條動力電池回收樣板示范線,滿足前期尤其是在2014年以前生產的電池的小量回收。
七、比克關于下一代動力電池研究:全固態電池、鈉離子電池、燃料電池均有關注和布局
1.全固態電池。比克動力電池公司基礎研究院副院長林建表示,比克目前開發的是凝膠態電池,其最大特點是汽車碰撞時電解液不滲透,大幅提高安全性。最終目標是全固態電池,目前比克正在研發并建立了全固態電池團隊。林建認為,隨著技術的進步,五年后固態電池會大規模生產。
2.鈉離子電池。比克與牛津大學合作研究鈉離子電池,做隔膜優化,今年爭取在儲容方面有較大突破。
3.燃料電池。比克認為,燃料電池將來是最有可能直接跟鋰離子電池進行競爭的電池種類。比克在燃料電池方面有關注,今年會進行相應的布局。
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