12.06 蜂巢能源引發“車規級”動力電池反思

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本報記者 陶震

從1萬輛到100萬輛,我國只用了10年時間。

自2009年,我國對新能源汽車給予購置補貼政策後,我國新能源汽車銷量在10年間發生“裂變”,從示範推廣初期的不足萬輛,擴增到2018年創紀錄的126萬輛規模。

但在今年6月中央和地方財政補貼資金逐步撤出和取消後,新能源汽車銷量出現了罕見的“四連跌”。新能源汽車產業也跟隨2018年蔓延至今的車市寒冬和補貼“暖陽”的逐步消散,迴歸冷靜期。

動力電池產業也不例外。

作為新能源汽車的核心零部件之一,動力電池產業正面臨跌宕和洗牌,更為重要的是,在發展迴歸“平靜”後,動力電池企業能夠放緩步伐,靜下心來思索快速膨脹期所矇蔽的,自身發展存在的問題。

而這些發展中暴露的問題也在消費市場理性迴歸後凸顯的更加清晰。

統計數據顯示,2011年至2019年,我國共發生了153起新能源汽車起火事故,其中,裝載大量動力電池的純電動車佔據事故車型的70%。

作為目前新能源乘用車裝載的主流動力電池,三元鋰電池雖然大幅提升了能量密度,但在安全性和可靠性方面卻亟待規範。

蜂巢能源引发“车规级”动力电池反思

世界汽車聯合會主席

中國汽車動力電池產業創新聯盟理事長董揚

“單隻鋰電池在消費類電子領域的表現尚可,但當其主要應用場景轉到電動汽車上,使用條件由單個使用變為成百上千只電池串並聯使用,對鋰電池的一致性、耐候性、使用壽命、成本控制和良品率的要求大幅提升,一系列諸如安全性、可靠性、一致性等方面問題就開始凸顯。”在世界汽車聯合會主席、中國汽車動力電池產業創新聯盟理事長董揚看來,鋰電池出現的這些問題已經嚴重阻礙和影響了行業的健康發展。

“長期以來,私人消費市場對於新能源汽車的接受度不高,新能源汽車起火事故頻發等種種問題難以得到解決,在很大程度上是因為我國的動力電池企業,在包括生產製造在內的很多環節沒有達到汽車應用級別的要求。”蜂巢能源副總經理兼CTO饒忠儒說。

從全球發展來看,鋰離子電池誕生於3C數碼領域,隨著新能源產業噴湧發展才逐步推廣和應用於電動汽車。在新能源汽車產業發展初期,大量為科技和3C產業供應電池的製造商轉投新能源汽車產業,而真正完全按照整車的要求正向開發出來的動力電池產品及其製造工廠卻有所欠缺。

“車用鋰離子動力電池已經發展成為一個新物種,之前適用於3C場景的材料、技術、工藝、標準,均面臨變革。”董揚表示,目前,業內對於“車規級”標準並無統一界定,這就需要“從車規的角度,提升認識,完善車用動力電池的標準,規範等各方面的要求。”

董揚也呼籲,動力電池也應該按照整車要求正向開發,應用“車規級”的標準。

蜂巢能源引发“车规级”动力电池反思

11月27日下午,從長城汽車動力電池事業部獨立而來的蜂巢能源,在常州金壇投產了車規級AI智能動力電池工廠一期項目,正式把車規級應用於動力電池及其生產製造工廠中。

蜂巢能源引发“车规级”动力电池反思

在產品應用標準方面,業內普遍認可的標準從高到低的順序分別是軍工、汽車、工業、消費電子。相比於發跡於3C數碼領域的電池生產企業,脫胎於長城汽車的蜂巢能源無疑對汽車所需的“車規級”動力電池的理解具備先天優勢。

行業數據顯示,40%的電池事故是由於製造缺陷所致。為此,蜂巢能源的“車規級”動力電池從規劃之初就以車為服務目標,制定全新的電池製程規範和工藝標準,通過導入AI智能技術,在環境控制、毛刺控制、異物檢出、製程管理、設備自動化等多個維度標準的提升,達到車輛使用的安全要求。

蜂巢能源引发“车规级”动力电池反思

“車用動力鋰電池從所使用的原材料,到製造設備的控制精度,再到生產製造環境的控制,以至後續的測試檢驗規範,均不同於消費類電池的要求。”董揚表示,車用電池的單體電容量是傳統電池的20倍左右,串並聯數是傳統電池的10倍左右,再結合車輛應用的複雜工況和惡劣環境,對電池安全係數及一致性的要求更高,其嚴苛程度是傳統電池的200倍以上,因此必須制定全新的電池製程規範和工藝標準,以達到車輛使用的安全要求。

蜂巢能源引发“车规级”动力电池反思

以製程追溯系統為例,傳統消費類電池的生產僅在部分工序使用AI技術,採用MES系統管控,管控因子一般在1500個左右,而蜂巢能源全面應用AI智能技術,形成了更加完備的製程追溯系統,通過人、機、料、法、環、測、時間等7維製程管控,實現過程超過2500個因子的監控,並可追溯到單電芯每個製程的過程數據,利用AI智能尋找最佳參數,從而降低故障率,提高設備稼動率,從製程因素方面降低電芯安全失效的風險。

蜂巢能源引发“车规级”动力电池反思

“我們把這些內外部的車企需求轉化到了我們工廠建設當中,目的是提高我們的良品率,減少或者製造缺陷,在根本上改善整車的安全性能和可靠耐久性。”蜂巢能源總經理楊紅新稱。

蜂巢能源引发“车规级”动力电池反思

為提升產業對“車規級”動力電池的重視,27日上午,董揚與中國工程院院士吳鋒、中國汽車動力電池產業創新聯盟副秘書長王子冬、中國汽車工程學會新能源分會秘書長田光宇、中國物理與化學電源協會秘書長劉彥龍等專家代表組織召開了“車規級鋰離子動力電池”系列標準研討會,共同向行業相關主管部門建議,儘快啟動建立“車規級”系列標準的項目,共同制定一份真正適合中國新能源汽車發展的車規級動力電池行業標準。

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