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當(dāng)前動(dòng)力電池生產(chǎn)線開(kāi)工率達(dá)30%左右就已經(jīng)很不錯(cuò)

2018-09-03 15:53:00 NE時(shí)代  點(diǎn)擊量: 評(píng)論 (0)
我是2000年開(kāi)始做動(dòng)力電池測(cè)試的,我今天不跟大家講測(cè)試的事情,主要講安全問(wèn)題。我知道作為企業(yè)非常不容易,但是未來(lái)的路怎么走?希望大家的思考。小標(biāo)題是“面對(duì)電動(dòng)車(chē)發(fā)展的不平衡問(wèn)題,企業(yè)應(yīng)該怎么調(diào)整自己的發(fā)展思路?”,我主要有三個(gè)內(nèi)容跟大家分享。

剛才我說(shuō)了,這是萬(wàn)鋼部長(zhǎng)(現(xiàn)在是國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人了)他今年三次在不同的會(huì)議上提到這件事,就是大家說(shuō)的淘汰傳統(tǒng)燃油車(chē)的事情,不是淘汰內(nèi)燃機(jī),燃油車(chē)不是把內(nèi)燃機(jī)淘汰掉,內(nèi)燃機(jī)要和電驅(qū)動(dòng)結(jié)合起來(lái),光靠電池是不行的。我們現(xiàn)在如果要加大電池組的能量,在現(xiàn)有的充電服務(wù)體系下,怎么能充得更快呢?并且對(duì)于高能量密度電池組來(lái)說(shuō)快充是致命的。大家見(jiàn)沒(méi)見(jiàn)過(guò)上下班時(shí)的擠公交車(chē)場(chǎng)景?我有幾次在北京早上趕高鐵,我就坐地鐵去,前面來(lái)了兩、三趟車(chē)我都擠上不去。大電流充電和人擠地鐵門(mén)的場(chǎng)景是一樣的,鋰離子的大電流充電時(shí),如果離子擠不進(jìn)去就會(huì)很危險(xiǎn)。

未來(lái)應(yīng)該是電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與內(nèi)燃機(jī)結(jié)合起來(lái),發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),使得內(nèi)燃機(jī)可以把能耗和排放降下來(lái)。為什么豐田普瑞斯走混合動(dòng)力?就是先把能耗和排放降下來(lái)。我們提倡推廣使用新能源汽車(chē)追求的是節(jié)能和減排,豐田普瑞斯從百公里7升油降到3升油以下,3升油能耗肯定是少了,排放也少了,這是真正的節(jié)能減排。現(xiàn)場(chǎng)是使用電動(dòng)汽車(chē)讓人感覺(jué)好象不排放,那能量從哪兒來(lái)?產(chǎn)生能量的地方有排放嗎?能量消耗大嗎?應(yīng)該多問(wèn)一問(wèn)。我今天來(lái)不及了,有時(shí)間再和大家討論現(xiàn)。在電動(dòng)汽車(chē)的能耗幾乎是傳統(tǒng)7升油車(chē)的1.5倍,豐田從7升到3升,我們卻是從7升變成12、13升了。特斯拉電動(dòng)車(chē)用22度電走100公里,大家算一算這個(gè)能耗,這也是為什么特斯拉電動(dòng)車(chē)在新加坡被罰款的原因。如果電動(dòng)汽車(chē)總背著這么重的電池組跑,就會(huì)不節(jié)能、不環(huán)保(折合成當(dāng)量煤能耗和排放還高了)。新能源汽車(chē)首先要解決怎么節(jié)能的問(wèn)題?節(jié)了能排放也會(huì)相應(yīng)降低。內(nèi)燃機(jī)的能量密度比較高,如何與電驅(qū)動(dòng)匹配?應(yīng)該說(shuō)有很大的改進(jìn)空間。

我跟很多做Pack的朋友說(shuō),你要想做Pack,要先學(xué)會(huì)對(duì)動(dòng)力電池系統(tǒng)的評(píng)價(jià)。我們今天可能還做不好電池組,但是我們要知道什么樣的電池組是符合用戶要求的?我朝著這個(gè)目標(biāo)去努力,這是很重要的一點(diǎn)。

能量密度高只是其中一個(gè)要求,但不是唯一的,充電的技術(shù)能力、放電能力、安全性,高溫適應(yīng)性低溫適應(yīng)性、循環(huán)壽命、擱置壽命、生產(chǎn)效率、維護(hù)方便性、回收方便性、成本接受度等等,有許多要求要滿足。

我在這里也給出了一個(gè)希望值,這里動(dòng)力電池系統(tǒng)的能量密度給出了達(dá)到500Wh/kg的要求,汽油是2700 Wh/kg,即使是動(dòng)力電池系統(tǒng)做到500 Wh/kg,與2700 Wh/kg還差了很多倍,我說(shuō)的是動(dòng)力電池系統(tǒng)的能量密度,不是固體電池單體的能量密度。系統(tǒng)如果做到500 Wh/kg,單體得做到800-900 Wh/kg。

有人跟我說(shuō),如果單體電池的能量密度做到600 Wh/kg,系統(tǒng)的能量密度就能做到500 Wh/kg。我建議你試試,電池單體的能量密度越高,單體電池的總重量在Pack中所占比例就會(huì)越低。連接件、電纜、固定件等的重量不會(huì)因?yàn)殡姵啬芰棵芏忍岣叨壤档停谶@些輔件重量不能降低的情況下,你的電池能量密度越高未必系統(tǒng)的能量密度會(huì)按比例降低,所以說(shuō)你要做到更高的能量密度才有可能平衡。

目前來(lái)看,我們今天所能達(dá)到的技術(shù)水準(zhǔn),和用戶對(duì)動(dòng)力電池系統(tǒng)的理想狀態(tài)相差甚遠(yuǎn)。我們是不是一定要走這條路?大家好好想一想。

除了產(chǎn)品的評(píng)價(jià),也要對(duì)項(xiàng)目學(xué)會(huì)評(píng)價(jià)。能不能干這個(gè)項(xiàng)目?(這個(gè)項(xiàng)目不一定針對(duì)新能源汽車(chē))干任何事情都要考慮全壽命周期的安全性;大批量生產(chǎn)資源的可持續(xù)性;大批量生產(chǎn)設(shè)備的可控性;社會(huì)保障能力是否能夠滿足要求;制造過(guò)程的能耗比等等,這里面對(duì)于任何一個(gè)問(wèn)題都要考慮的。

我們?cè)谧鲂履茉雌?chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)時(shí),恰恰沒(méi)有考慮這個(gè)問(wèn)題。我們只看到某一點(diǎn),這就造成了我們非常不理性的現(xiàn)象。國(guó)家給的補(bǔ)貼支持新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,五年的連續(xù)補(bǔ)貼是為了給大家提供研發(fā)的緩沖期,讓大家有時(shí)間做研發(fā),在補(bǔ)貼沒(méi)有的時(shí)候能拿得出在市場(chǎng)上站得住腳的產(chǎn)品。遺憾的是所有企業(yè)無(wú)一例外奔著補(bǔ)貼去了,把它當(dāng)成企業(yè)利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn),而沒(méi)有在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)上下真功夫。有些企業(yè)的人說(shuō)補(bǔ)貼沒(méi)有了就不干新能源汽車(chē)了。這完全違反的國(guó)家支持新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的初衷,習(xí)總書(shū)記總跟講“不忘初心“。國(guó)家是因?yàn)榭紤]新能源汽車(chē)研發(fā)投入非常大,所以才給的補(bǔ)貼,有多少企業(yè)是這么想這個(gè)問(wèn)題的?

這張圖給出的是目前項(xiàng)目評(píng)價(jià)滿意是100分,現(xiàn)在只有1個(gè)大批量生產(chǎn)可持續(xù)資源給了60分。這還是在沒(méi)有考慮三元的情況下給出的,因?yàn)槿牧现锈挼馁Y源非常少,不可能支持可持續(xù)發(fā)展。其它方面得分不高,作為一個(gè)國(guó)家戰(zhàn)略,一個(gè)投資人,這么低的分是沒(méi)有人給你投錢(qián)的。不是政府強(qiáng)力支持,你會(huì)做新能源汽車(chē)嗎?從事這個(gè)行業(yè)的人都要認(rèn)真思索你的出路在哪里?

大家看問(wèn)題出在這里,所有做Pack、做電池的人,要首先解決動(dòng)力電池系統(tǒng)的可設(shè)計(jì)性。特斯拉電動(dòng)車(chē)上采用了松下不太安全的18650和21700電芯,沒(méi)辦法只匹配那么復(fù)雜的冷卻系統(tǒng),保證電池組能夠正常工作。18650電芯的能量密度已經(jīng)達(dá)到240Wh/kg了(現(xiàn)在21700已經(jīng)達(dá)到280Wh/kg),240Wh/kg的單體電芯組合成系統(tǒng)后,能量密度就只有103Wh/kg,重組率下降57%。而比亞迪采用的是130Wh/Kg的磷酸鐵鋰大容量電芯,做出來(lái)的系統(tǒng)能量密度也是103Wh/kg,所以我跟大家講,不要單獨(dú)看電芯的能量密度有多高?目前能量密度的高低都是科學(xué)家站在材料層面說(shuō)的,不是站在系統(tǒng)產(chǎn)品層面說(shuō)的,嚴(yán)重地誤導(dǎo)了大家。從材料層面看磷酸鐵鋰電池的電壓只有3.2V,肯定比電壓是3.7V的三元材料電池的能量密度低很多。但是在實(shí)際中,為什么比亞迪能用130Wh/Kg做出103Wh/Kg的系統(tǒng),而特斯拉用240Wh/Kg也只能做出103Wh/Kg?有可比性嗎?有很多事情要全面地來(lái)看,動(dòng)力電池系統(tǒng)的可設(shè)計(jì)性是很重要的。現(xiàn)在我們來(lái)看看國(guó)內(nèi),只有個(gè)別幾家企業(yè)的電池是考慮了這個(gè)可設(shè)計(jì)性的,絕大部分企業(yè)沒(méi)有考慮,不理解這個(gè)事情重要性是做不好動(dòng)力電池系統(tǒng)的。

大家看這張圖講的是增程器,燃料電池是這里面的一種,這就是典型的內(nèi)燃機(jī)和其它類(lèi)型發(fā)電裝置的結(jié)合,會(huì)有新的東西。現(xiàn)在內(nèi)燃機(jī)在起步用、爬坡用、加速用時(shí)能耗比較高,但是在平穩(wěn)行駛中發(fā)動(dòng)機(jī)的功率消耗大概占總功率的15%到25%左右。大家可以查一個(gè)數(shù)據(jù),早年在1900年前后,歐洲路面上跑的賽車(chē)也只有15馬力,當(dāng)時(shí)15馬力已經(jīng)很高了。現(xiàn)在很多汽車(chē)的功率是幾百匹馬力,為什么呢?因?yàn)槲覀円铀倏臁k妱?dòng)機(jī)的特性是可以從零開(kāi)始加速,電動(dòng)車(chē)的起步速加性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于使用內(nèi)燃機(jī)的車(chē)輛,電動(dòng)機(jī)與內(nèi)燃機(jī)的配合正好把內(nèi)燃機(jī)大扭矩、高能耗、低效率的區(qū)間躲開(kāi)了,形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。所以豐田公司才選擇了混合動(dòng)力方案,最早的豐田普瑞斯發(fā)動(dòng)機(jī)是1.3升的,而大小差不多的燃油車(chē)用的是1.8升發(fā)動(dòng)機(jī)。普瑞斯的加速性能得到提高,能耗降低,排放降下來(lái)了。車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)在大扭矩時(shí)能耗和排放是最不好,這個(gè)工作交由電動(dòng)機(jī)承擔(dān),這是聰明的做法,缺點(diǎn)是系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜,技術(shù)要求高。這個(gè)技術(shù)路線值得我們學(xué)習(xí)和思考。

總結(jié)一下:

目前新能源發(fā)展存在較大的泡沫,需要引起大家的警惕。

電驅(qū)動(dòng)是目的,動(dòng)力儲(chǔ)能的設(shè)計(jì)和匹配要?jiǎng)?chuàng)新,解決好動(dòng)力電池系統(tǒng)與電動(dòng)汽車(chē)一體化設(shè)計(jì),加強(qiáng)電池組和模塊的設(shè)計(jì)需要全方位考慮。

加強(qiáng)對(duì)電池組產(chǎn)品的全面測(cè)試,不能根據(jù)片面的測(cè)試結(jié)果,對(duì)動(dòng)力電池系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

通過(guò)評(píng)價(jià),改進(jìn)設(shè)計(jì),解決好動(dòng)力電池系統(tǒng)的重量能量密度、體積能量密度、充電接受能力、放電能力等一系列問(wèn)題的平衡。

通過(guò)項(xiàng)目的評(píng)價(jià),學(xué)會(huì)對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的方法,對(duì)項(xiàng)目做出科學(xué)的判斷,特別要重視動(dòng)力電池產(chǎn)品向國(guó)外學(xué)習(xí),我們不能夜郎自大。

加強(qiáng)對(duì)動(dòng)力電池回收的研究,盡可能不采用火法(高溫消耗能源)和濕法(化學(xué)法),否則還得再處理,一定要找到新的方法。

未來(lái)新能源汽車(chē)動(dòng)力儲(chǔ)能方式還將發(fā)生重大的變化,不會(huì)在動(dòng)力電池為主的一條道上走到黑。

謝謝大家。

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