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電動(dòng)汽車用鋰離子電池的模塊化應(yīng)用

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2021年11月10日  

四月二十日,第十屆我國新能源國際高峰論壇在北京開幕,來自國內(nèi)外的政府官員、專家學(xué)者、公司代表等400余人圍繞“慶輝煌十年論創(chuàng)新上升”這一主題共商能源發(fā)展大計(jì)。全國工商聯(lián)新能源商會(huì)副會(huì)長單位代表、超威電源有限公司總監(jiān)程焱松先生參加第十界我國新能源國際高峰論壇新能源汽車專業(yè)論壇并做了主題演講,他演講的題目是電動(dòng)汽車電池的模塊化方法,以下為演講全文:


程焱松:各位領(lǐng)導(dǎo),各位專家,各位同行朋友大家下午好。


我是來自超威集團(tuán)的程焱松,很高興,也很榮幸能夠代表集團(tuán)在此給各位朋友共同來分享、交流以及報(bào)告超威集團(tuán)成立20年來在新能源行業(yè),以及在電能汽車鋰離子電池方面的發(fā)展情況。


今天我跟大家分享的主題是電動(dòng)汽車,用鋰離子電池的模塊化應(yīng)用。我的報(bào)告分兩個(gè)方面的內(nèi)容。第一個(gè)方面,簡單的跟大家一起來走一趟超威之旅,讓大家了解超威集團(tuán)是一家什么類型的公司。我們是做什么的,未來我們的發(fā)展要去向哪里。第二個(gè)是今天報(bào)告的主旨。這么多年來,隨著國內(nèi)新能源汽車的發(fā)展,作為電池的生產(chǎn)公司,怎么樣在電池這一塊為行業(yè)做一些貢獻(xiàn)。


超威集團(tuán)成立于1998年,地處浙江,在太湖西岸,是一家做新能源電池和儲(chǔ)能電池的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的一家公司。專業(yè)致力于供應(yīng)綠色能源方法解決的全國的龍頭公司,也是國家級的高新重點(diǎn)公司。超威集團(tuán)在成立之初始,始終秉承著倡導(dǎo)綠色能源,完美人類生活的使命,秉承著立志成為全球新能源行業(yè)偉大公司的一個(gè)遠(yuǎn)景。在這樣一個(gè)戰(zhàn)略使命和遠(yuǎn)景下,我們董事長提出資源共享、互惠互利、共同發(fā)展的十六字核心的經(jīng)營方針的指引下,始終秉承著超威的發(fā)展文化。從98年一個(gè)家庭作坊發(fā)展成為今天一家上市公司,在2010年香港主板上市。到目前為止,超威在全國10個(gè)省市,有25家分子公司。其中鋰離子電池在全國4個(gè)省市有4家分子公司,2015年銷售額突破650億人民幣。經(jīng)過近20年發(fā)展也取得了很多成果,當(dāng)然來自政府,來自社會(huì)各界的朋友,來自客戶的一些支持,在此跟大家分享一下超威這幾年的成果情況。


超威集團(tuán)是我國輕工百強(qiáng)新能源電池行業(yè)綜合能力第一位。超威的產(chǎn)銷量在新能源電池行業(yè)我們很自豪,是我國第一、亞洲第一、世界第三,銷售額突破650億人民幣,我國制造業(yè)百強(qiáng)里百名第90位,我國公司五百強(qiáng)里排名198位。所以我們作為超威人很自豪。2016年我國最新明民營公司500強(qiáng)超威排名第30位。


超威的發(fā)展除了我們的文化之外,超威的發(fā)展一定是依賴于我們的人才、技術(shù)。超威始終構(gòu)建以技術(shù)領(lǐng)先的發(fā)展模式,我們在行業(yè)內(nèi)率先開發(fā)了(軟子)經(jīng)濟(jì)兼循環(huán)技術(shù),環(huán)保節(jié)能(無隔內(nèi)化橫)技術(shù)、新型智能電池以及超長壽命電動(dòng)汽車電池鋰離子電池一大批的科研成果。同時(shí)圍繞創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)打造了一支由20多名專家、院士所組建的科研機(jī)構(gòu)。


超威目前有三名國際計(jì)劃專家人才,擁有授權(quán)專利1072件,發(fā)明專利123項(xiàng),參與制定全國的行業(yè)以及國家標(biāo)準(zhǔn)33項(xiàng),(鉛能)ICE國家標(biāo)準(zhǔn)一項(xiàng),先后獲得了中華寶鋼環(huán)境獎(jiǎng),國家環(huán)??萍歼M(jìn)步二等獎(jiǎng),我國專利金獎(jiǎng)等一些榮譽(yù)。超威的發(fā)展在于人才,在于科技,在于創(chuàng)新。


前面一些專家朋友,都對我國新能源汽車的發(fā)展,做了很多方面的概述。我們想一想2015年以及2016年1-三月份整個(gè)新能源汽車的發(fā)展是非常爆發(fā)的。但是我們會(huì)冷靜的想一想,看到我們收獲的喜悅之外,我們來分析一下。新能源汽車發(fā)展的這些因素有什么方面?我做簡單的一些分析,分為六個(gè)難,這也是我們同行業(yè)所統(tǒng)計(jì)出來的。


第一個(gè),使用難。電池,新能源汽車當(dāng)前的核心部件是電池,它的行駛里程,它的充電時(shí)間,它的兌換成本,它標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,以及耐它的耐厚性。


第二個(gè),建設(shè)難。充電樁、地方改造。


第三個(gè),財(cái)政難。雖然有高額的補(bǔ)貼,但是落實(shí)到每一個(gè)車企里面,當(dāng)然有一些車企是拿到,但是有些地方貧窮的話,拿到是比較難的。


第四個(gè),充電設(shè)施的配套基本上是滿足不了的我們實(shí)際使用需求。


第五個(gè),盈利比較困難,當(dāng)前騙股。為何騙股,說白了沒錢賺,他想要賺錢,先把它生產(chǎn),所以他以后要盈利。


第六個(gè),協(xié)調(diào)比較困難,這是影響新能源發(fā)展的六個(gè)核心要素。


核心電池部件,我們同樣也存在著六個(gè)方面的難點(diǎn),作為電池的制造公司。第一個(gè),標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn),電池的標(biāo)準(zhǔn)是千姿百態(tài)的,新增了我們的制造成本。第二個(gè),客戶的個(gè)性定制化。每一個(gè)客戶動(dòng)力鋰離子電池的需求不相同,無論是電量、尺寸、外形結(jié)構(gòu)還是策略。第三個(gè),通用性比較差。不同廠家的電池以及同一個(gè)廠家不同型號的電池,相互的兼容性是比較差的。第四個(gè),制造成本比較高。由于部件的不通用性導(dǎo)致一系列成本,采購、生產(chǎn)、加工等等成本比較高。第五個(gè),產(chǎn)值利用率比較低,雖然說我們在談一些回收、利用,真正回收利用的價(jià)值以及它的方法、路徑是比較困難的。第六個(gè),售后維護(hù)成本比較高,你想一想現(xiàn)在做電池,30度電的一體化的儀組有300公斤左右,搭載300公斤的車子壞在路上維修是非常不便捷的。針對這些問題,作為電池的生產(chǎn)公司,超威提出來一個(gè)解決方法。一度電的標(biāo)準(zhǔn)模塊,有效的規(guī)避了剛剛所提到的六個(gè)方面的問題,標(biāo)準(zhǔn)的問題,客戶定制開發(fā)的問題,以及通用性的問題,包括制造成本的問題,產(chǎn)值回收等問題。


什么是一度電的模塊?一度電的模塊我們能量在1000瓦時(shí)。電壓是48伏,容量21安時(shí),尺寸是230×175×138,重量在5.55公斤左右。這是一度電的標(biāo)準(zhǔn)模塊是什么。為何會(huì)做一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模塊以及一度電標(biāo)準(zhǔn)模塊它的由來,我們是一個(gè)13個(gè)電芯,21安時(shí)3.7伏,21安時(shí)的13個(gè)電芯,加上BMS(電源化)的系統(tǒng),再加上我們通信接口就變成一個(gè)電池組,就是我們剛剛所看到黃的電池組。


為何光伏現(xiàn)在一度電,我們考慮幾個(gè)問題。第一個(gè)驅(qū)動(dòng)利用的問題和循環(huán)利用的問題。一度電的模塊不但可應(yīng)用于電動(dòng)汽車,同時(shí)可以用在電動(dòng)自行車、電動(dòng)摩托車、電動(dòng)三輪車上,以及智能微電網(wǎng)上。


第一個(gè),咱們都了解可以任意(走膜)的。同時(shí),模塊的單體系數(shù)越低,售后成本越低,可利用價(jià)值越高。為何我們選擇48伏和11安伏的模塊呢?第一個(gè),我們做了一些調(diào)研,發(fā)現(xiàn)市場上75%的電動(dòng)自行車和電動(dòng)摩托車的平臺電壓多為48伏,同時(shí)它的容量由原先的10安時(shí)逐漸的向高容量20安時(shí)、40安時(shí)、60安時(shí)演變。


第二個(gè),48伏的電壓經(jīng)過串聯(lián)之后,能夠滿足大部分汽車電池96伏、144伏、192伏這樣一個(gè)汽車電池需求等級和智能微電網(wǎng)的需求等級,以及容量這一塊,21安時(shí)、40安時(shí)、60安時(shí)、80安時(shí),能夠滿足大部分汽車電池的電壓、需求以及容量平臺需求,包括智能微電網(wǎng)。


第三個(gè),很核心的關(guān)鍵,超威鋰電是成立于06年,有十年的48伏20安時(shí)一度電模塊的生產(chǎn)相關(guān)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。十年的相關(guān)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)積累,在這十年之內(nèi),不論從批量化、從技術(shù)等等方面有一些非常成功的相關(guān)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。同時(shí),重量5.5公斤,非常滿足攜帶以及更換的一個(gè)快速的便利性。為何會(huì)選擇48伏21安時(shí)的模塊。


再看它的具體情況。它的兼容性剛才提到了。一度電模塊加上保護(hù)板變成電動(dòng)自行車電池,用在我們電動(dòng)自行車和電動(dòng)摩托車上方面。同時(shí)的話,一度電模塊再加上單極的采集模塊,就會(huì)變成汽車電池的一度電模塊,用在電動(dòng)汽車上。加上單體的采集模塊,就可以用在智能微電網(wǎng)上面。這一些都是我們實(shí)際的應(yīng)用案例,后面會(huì)講到的。


第一個(gè)就是它不同領(lǐng)域電壓或容量梯次的變化。48伏、96伏一直到384伏的,21安時(shí)一直到190安時(shí),這是它的一個(gè)兼容性好。


第二個(gè),安全性,這是最關(guān)鍵的一點(diǎn)。目前在市面上比較主流的一個(gè)編排式方式,在采集模塊里沒有辦法對單個(gè)電池進(jìn)行監(jiān)控,只有對整組電池進(jìn)行監(jiān)控。假如說我們采取一度電標(biāo)準(zhǔn)模塊之后,通過采集芯片可以對單個(gè)電池進(jìn)行監(jiān)控,同時(shí)這里有一個(gè)開關(guān)。當(dāng)芯片檢測到其中某一個(gè)單片電心有異常的時(shí)候,我們會(huì)主動(dòng)切斷模塊電芯的工作情況。但是不會(huì)影響整組電池不能工作,這里有一些形象的描述。轉(zhuǎn)換器這一塊的話,這是我們現(xiàn)在傳統(tǒng)的一些情況。比如說電池,其中有一些電池不能用了,直接會(huì)導(dǎo)致整個(gè)行駛變短,充電頻繁,客戶的抱怨新增。


第二現(xiàn)象,其中某一塊電池壞掉了,直接導(dǎo)致車停在路上不能使用。第三個(gè),當(dāng)某一個(gè)電池在使用過程中存在隱患的時(shí)候就會(huì)存在安全的隱患。假如采取單體模塊的話,這些問題直接就可以規(guī)避掉了,采取GRS或GPS遠(yuǎn)程監(jiān)控的數(shù)據(jù)云平臺,在后臺就監(jiān)控。我們這里一些電池,還有單體容量,跟3個(gè)電壓規(guī)避掉之后,我們通過后臺的監(jiān)控主動(dòng)的發(fā)現(xiàn)問題。通過被動(dòng)控制變成主動(dòng)預(yù)防,提前發(fā)現(xiàn)我們在做電池系統(tǒng)某一單體的異常情況,來供應(yīng)一些服務(wù)。


第三個(gè)方面,制造的便利性來說,標(biāo)準(zhǔn)化之后采取一些方法的設(shè)計(jì),大大的會(huì)減少(支點(diǎn))插座。通用性強(qiáng)大之后,就會(huì)減少,同時(shí)我們可以采取規(guī)模效益,實(shí)行規(guī)?;?、自動(dòng)化,大大的提高我們的質(zhì)量,降低我們的成本。


第四個(gè),售后的便利性。剛剛所提到的,當(dāng)我們的電池在不同的情況下和劇烈的情況,現(xiàn)在常規(guī)的做法,客戶不滿意了,有問題了,往往就通知售后服務(wù)人員,去現(xiàn)場進(jìn)行檢測。這個(gè)檢測周期往往是7-30天是非常長的。假如說我們采取模塊化之后,采取GRS、GPS數(shù)據(jù)監(jiān)控之后,可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控提前發(fā)現(xiàn)問題,發(fā)現(xiàn)問題之后點(diǎn)對點(diǎn)的對客戶進(jìn)行服務(wù)。后臺有數(shù)據(jù)監(jiān)控,我們會(huì)根據(jù)后臺所收集到的信息,或者客戶給我們的信息就會(huì)生產(chǎn)儀組,一個(gè)小的模塊隨著售后服務(wù)人,就會(huì)帶到客戶的使用現(xiàn)場,在現(xiàn)場就能對整組的電池汽車不良的模塊更換。這樣大大的降低了物流成本,包括社會(huì)成本,也縮短了社會(huì)服務(wù)周期,大大的提升了客戶的滿意度,在守候方面的便利性。


同時(shí),在經(jīng)濟(jì)方面我們也進(jìn)行了粗略的分析。這個(gè)分析不一定完全符合大家的基本口徑。我算了一下,在模塊化之后,每組電池回收比原先新增5000多塊錢,以30度電的電池為案例。要新增收入5350塊錢,從經(jīng)濟(jì)性來說。


第六個(gè)方面,這款產(chǎn)品同時(shí)也獲得了國家的發(fā)明專利和使用的新型專利,也應(yīng)用在我很多客戶上方面。這是模塊電池在批量應(yīng)用的方法,現(xiàn)在已經(jīng)批量應(yīng)用了370伏24安時(shí)、351伏143安時(shí),288.6伏40安時(shí)的等等實(shí)際的應(yīng)用案例。


這是超威自主研發(fā)的兩款電動(dòng)汽車。一個(gè)叫輕騎兵,一個(gè)叫(賣俏)這兩款電池,也是搭載模塊電池的。輕騎兵經(jīng)過超威三年的自主研發(fā),是國內(nèi)首輛自主開發(fā)的,具有智能化、模塊化、輕量化的特點(diǎn),是物流專業(yè)車。(賣俏),是德國設(shè)計(jì)的,引進(jìn)美國一個(gè)電動(dòng)汽車品牌,中歐美三國聯(lián)合開發(fā)的,符合市場需求的新型城市貨運(yùn)車。這兩款車全部搭載的是我們超威一度電的標(biāo)準(zhǔn)化模塊電池,具有智能化、輕量化、模塊化等一些產(chǎn)品的特點(diǎn)。


回過頭來,通過模塊化的應(yīng)用之后,一方面可以有效的解決它的梯度利用的問題。說到梯度利用,我們真正能夠做到梯度利用。電動(dòng)汽車電池它退役完之后,可以用在電動(dòng)自行車電瓶上民,用在微電網(wǎng)上。通過模塊化之后它的一系列成本,安裝的便利性,社會(huì)服務(wù)的及時(shí)性,回收價(jià)值提高等等方面對公司來說,甚至對行業(yè)來說,甚至對行業(yè)來說也是起到微不足道的一些貢獻(xiàn)。


超威未來要做什么,這里跟大家分享一下。未來上面講到了,一個(gè)是新能源的時(shí)代,超威是打造兩條生態(tài)鏈。第一條是從動(dòng)力鋰離子電池到動(dòng)力系統(tǒng),再到電動(dòng)汽車制造、銷售,這樣一條生產(chǎn)鏈。另一條,從儲(chǔ)能電池到儲(chǔ)能的關(guān)鍵零部件,再到儲(chǔ)能系統(tǒng)、儲(chǔ)電站。以儲(chǔ)能和動(dòng)力兩條線來實(shí)現(xiàn)超威未來的戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)。未來超威不僅是一家研發(fā)生產(chǎn)電池的公司,同時(shí)是一家以動(dòng)力鋰離子電池系統(tǒng),儲(chǔ)能電池系統(tǒng)為核心的,構(gòu)建閉合產(chǎn)業(yè)鏈,具有競爭優(yōu)勢的新能源一家公司。


以上是我跟大家分享一度電標(biāo)準(zhǔn)模塊的情況。在相關(guān)的數(shù)據(jù)方面不到位的地方,請大家多多的包涵并指正。同時(shí)開放的超威,歡迎在座的朋友到超威參觀,洽談商務(wù)。謝謝!



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