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电动汽车百人会孚能科技王瑀动力锂离子电池

2019-09-14 07:41:58来源:励志吧0次阅读

  【电动汽车百人会】孚能科技王瑀:动力锂离子电池产业的机遇与挑战

  1月日,中国电动汽车百人会论坛(2018)在北京钓鱼台国宾馆召开,孚能科技(赣州)有限公司总裁王瑀发表了主题演讲,演讲内容如下:

  孚能科技(赣州)有限公司总裁王瑀

  我是孚能科技的王瑀,非常感谢组委会邀请我们在这里做一个专题报告。我今天讲的题目是动力锂离子电池产业的机遇与挑战,介绍一下为什么做新能源汽车这个背景。作为我们电池企业和材料企业这方面想的少一点,国家部门讲的比较多一些。便于我们整个供应链来下决心,做长期布局,我想讲讲这些东西可能会有一些帮助。

  我今天讲分三个部分,第一部分是中国发展新能源汽车的必要性和瓶颈,第二部分是讲锂离子动力电池技术现状及未来发展方向,第三部分介绍一下孚能科技及未来发展规划。我今天讲的是偏向于策略,偏向于公司发展,技术方面讲的比较少一些。

  首先介绍一下发展必要性。作为新能源汽车市场,新能源开发方面的一个老兵,我本人从96年开始从事汽车电池开发,当时从事锰酸锂电池研发,2002年承担美国政府混合动力汽车、纯电动汽车开发,到现在有二十多年的历史。对于是否开发新能源汽车有了很多比较深刻的理解,过去做了大量的尽职调查,最后得出结论,在新能源汽车方面下工夫,才能做到国家的安全、能源的安全得到保障。

  下面有几个数据,这是从中国汽车研究院拿来的数据,只列了四个国家,一个是我们国家,我们国家的汽车保有量和现在石油消耗量,以及石油消耗量当中有多少是中国自产的,有多少是进口的。现在我们国家整个汽车保有量已经达到了1.8亿辆,仅次于美国,石油消耗量5.8亿吨,自产石油达到2亿吨,进口达到3.8亿吨。日本和德国比,他们进口石油基本是零,我们还有很大差距,完全依赖于海上供给线,确保国家的安全能够得到保障。

  中国为什么要发展超低能耗的汽车?不是减一半就够了,为什么这样说呢?现在世界原油产量,我在下面图里列出来了,从2010年到2016年整个世界石油产量和世界贸易量的一个比较,从2010年到2016年,基本上没什么变化。是世界石油产量的50%左右,2016年21亿吨,但是如果看我们中国汽车的保有量的预测,从2010年列的数据一直到2025年的预测,2016年1.8亿辆,如果按照这个增长速度,按照我们人口和汽车保有量的计算,大概在2020年有2.8亿辆汽车保有量,接近于美国的水平。到那时候需要9亿吨的原油,如果我们国家没有发现新的油田,每年产量还是2亿吨的话,差不多需要进口7亿吨,整个进口的石油依赖度占78%,约占世界石油贸易量的35%

  。进口石油依赖度达到83%,整个进口石油量占全世界石油贸易量的50%,这个很难做得到。

  回到2亿吨,回到3.8亿吨的进口,我之前讲过这个数字,相当于3.8亿吨这样一个水平,差不多我们必须有3到4倍的降幅,意味着我们现在所有的传统车必须降低。中国目前出台了政策,包括降低排放和油耗标准双管齐下,一个抓油耗的降低,一个抓排放控制,确保包括国6和百公里油耗双管齐下。在2025年的目标值要达到百公里4.0升,百公里4.0升是什么意思呢?现在传统汽车是做不到的,肯定要跟电结合。目前基本上像日本丰田的车混合动力车已经可以做到百公里4.0升,我说这个车不是小车,是A级车或者B级车,只有混合动力车才能做到这个水平,更加节油。还有另外的选择,包括插电式混合动力车等等,插电式混合动力车已经接近于纯电动,走电动化是一个必须要走的路,这是迫于整个全世界能源的可持续性发展的需求,再加上全社会对环境等各方面的共识。要求我们在汽车方面必须要加大力度。

  汽车的纯电动化将是最佳选择之一,如果初步计算的话,当时我们计算基本上如果纯电动化,有400%的提高,如果电动化能全部普及,石油安全是可以得到保证的。这方面的优点我就不讲了,跨界的人做车,为中国汽车产业弯道超车提供了一个非常好的洗牌机会。

  国家出台一些政策,我这里不详细介绍了。对整个新能源汽车来说,跟谁去比,我们怎么去竞。竞争方面,一方面是成本的竞争,我们现在成本竞争,我们到2020年我们的竞争对手就是混合动力车,因为纯电动车,插电式混合动力基本接近了,如果电池突破能量密度和充电时间,基本插电混合不用做了。随着国标的增加和油耗的降低,对混合动力车来说,成本也会不断的增加。按照国家的要求,如果电池成本降到一块钱的话,基本上纯电动车和混合动力车的成本基本接近,和续航里程达到基本需求,并不等于新能源汽车能卖得出去,新生事物的诞生,要让老百姓接受,不是单纯的价格问题,也不是单纯的满足像传统汽车的要求,一定要有新的卖点。今天的会议中,很多跨界造车的人带来很多新的想法,这是非常必要的,新能源汽车已经跟传统车不是一个概念,它的造车理念,就像我刚才讲的一样,它完全是要改变过去我们传统车围绕着发动机、变速箱设计的理念。新能源汽车基本是一个大空壳,里面空间无限大,怎么去把它发挥出来,使我们新一代年轻人能够接受,有无穷的想象空间。

  这些变化,对于做电池的人来说,无非提供了一个动力平台。这个不是卖点,续航里程不是老百姓买车不买车的唯一标准,也包括价格。如果车做得好,符合老百姓的需求,三四十万照样卖得掉,中国人不是没有钱,造什么车符合消费者的需求,需要创造性的思维。

  新能源汽车发展三大问题,从开始到现在都是这样。一个是续航里程的焦虑,之前我们犯了很多错误,第一代造车的时候,我们在美国市场做了大量调查,当时市场有两亿辆,只有75%的车开100公里,最初我们设计150公里的续航里程,后来犯了很大错误,新能源汽车降到100公里的时候,到处去找充电站充电。后来我们认为300公里的车是刚需,新能源汽车门槛就是300公里。孚能科技从05年开始,集中力量开发300公里以上的续航里程以上的电池。另外成本问题,怎么在没有市场补贴情况下,才能有竞争力。最后一个是充电时间,希望充电时间降到15分钟以下。

  目前来说,锂离子电池的技术状况,我这里列了整个材料从过去到现在整个的过程。最早是镍酸锂来做,犯了很多错误,后来改进成镍钴酸锂,也不行,尤其在长循环情况下,后来加了铝进去,发现安全不行,把电压降到4.0伏以下,现在产业化的东西都是用涂层进行保护的,包括所谓的氧化铝的涂层。过去20多年的发展是材料不断进步的过程,也使汽车产业能够有成熟的技术使用。

  目前用在汽车方面,就这么几代产品,包括锰酸锂、磷酸铁锂,大部分企业用的是石墨,硅碳已经开始有人用了,钛酸锂也有几家公司在做,包括日本的东芝、中国的微宏和银隆。现在锰酸锂是第一代,能量密度大约在8%,镍钴锂主要是松下在用。三元体系,从98年、2000年诞生,到现在产业化,一系列产品,目前来说,从111一直到811都是在快速产业化的阶段。现在使用的厂家都是主流企业,像我们公司孚能科技、像三星都是以三元体系为主。单体电芯来说,我们分锰酸锂电池、磷酸铁锂、三元等等,软包电池,方形硬壳还有圆柱,比较代表性的企业,软包是孚能科、LG、SK,方形硬壳是比亚迪、国轩,现在大家都在使用这些电池。从98年开始,我们做新能源汽车电池,软包、方壳是发展趋势,很容易做到无缺陷,形态设计,在使用过程中不能产生很多缺陷。只有这种平面叠上去的电池才容易控制,包括18650,包括中间部位发生变形,变形是不可控的,安全性能可能存在不可控现象。LG把叠片和卷绕结合在一起,诞生一种新的方式。电解液形态目前有两种,一种液态,一种凝胶。电池包系统,主要介绍一下现在目前达到的水平,续航里程达到150公里到500公里,软包电池有北汽、上汽、吉利、通用、福特、雷诺、现代在用,方形电池,北汽、上汽、吉利、比亚迪、BMW在用,圆柱是特斯拉在用。

  现在主要的问题不是说电池符不符合要求的问题,现在中国企业就是一个产业链怎么整合,另外如何保证我们的生产能够符合汽车建设要求的问题。一致性、寿命安全可控很重要,现在整个工艺各方面都存在这样的瑕疵,也包括电池技术的不安全,不成熟,很多东西没法做到100%的控制,这是现在中国新能源汽车电池产业存在的制造问题。

  关键设备技术开发制造,目前我们缺乏这样的支持。所有的上游制造和上游材料企业都比较小,对锂电池理解不像汽车厂理解那么深刻,研发、人员各方面都不能满足汽车厂的需求。还有梯次利用,原材料的低成本回收,能不能低成本回收,使成本进一步降低,如何解决可靠性的问题,如果我们现在觉得我们电池可靠性能控制住,我们这个电池是不会出安全问题,也不会出循环寿命问题。对中国产业链来说,大家怎么能合作在一起,从源头开始,大家一起合作,成为一个联盟,然后来共同商量对策,解决我们产业链中的一些问题。同时能不能在技术上进步,因为靠目前的技术,达不到汽车厂的要求,需要整个产业链进行一些创新。生产工艺方面,过去20年已经将成本降低了一半。过去20年,我们是这一走过来的,从过去做材料,后来用到合成三元上。

  下面我花几分钟介绍一下孚能科技,2009年在江西赣州成立,注册资本5亿元,目前产能2.5GWh,研发总部在美国,目前是一个中资控股公司。电池满足A0到SUV等各种车辆需求,从16年开始规模化供给中国企业。孚能科技不仅参与整车厂的供货,同时参与世界大赛,从过去的摩托比赛,到从去年开始,参与Formula E电池配套工作,利用这种高强度的市场,充分检验孚能技术,为后续整车厂提供更好的技术支持。孚能,2018年我们要达到5GWh,19年35GWh,能量密度到19年280瓦时每/公斤,2020年300瓦时/公斤,目前这个数字符合所有汽车供应商对能量密度的要求。

  谢谢大家!

  (根据现场发言整理,未经本人审阅)

  针对本次会议,汽车进行全程直播,欲了解更多详情可关注以下专题链接:

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