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      王秉剛:新能源汽車發展對動力電池的期待

      文章編輯:admin 文章來源:未知 發布日期:2018-06-25 09:41:14 點擊次數:

      我國動力電池技術取得了有目共睹的重要進步。據統計,2016年中國鋰動力電池企業出貨量合計達到30.5GWh,同比2015年增長79.4%,而且,令人可喜的是具有不錯的集中度,頭兩家企業,比亞迪跟寧德時代的市場占有率達到了48%,前12家占到80%。我們已經出現了一批很優秀的企業,領頭的企業無論從銷售量還是技術水平,均已經躋身于世界動力電池的先進行列。

      但是應該看到目前我國動力電池產業總體的技術水平、生產能力以及成本控制等方面與國際先進水平還有差距,離整車發展的要求也有相當大的距離。世界電動汽車幾起幾落的歷史告訴我們,動力電池技術決定了新能源汽車的命運。我這里將電動汽車產業對動力電池的期待歸納了一下,主要有幾個方面:高安全性、高性能、長壽命、低成本、高質量、可回收再利用,從產業角度看,應該具備具有與新能源汽車發展相適應的規模,要建成強大的產業鏈,要有持續創新能力與國際競爭力。

      先說安全性。目前新能源汽車安全性的問題相當嚴峻,新能源汽車突出的安全事故是火災,我們不時會聽到新能源汽車著火的消息,照此下去,事故多了,難免就會有一些重大的傷亡事故,后果將不堪設想,必須引起高度重視。沒有安全性,就無從去談高性能,無從去談規模化生產應用。

      怎樣解決安全性問題?安全性就是要從研發設計做起,首先要解決好電芯設計的安全性,然后才是電池系統的安全性,最后是使用與維護的安全性。期待依靠復雜昂貴的系統技術來使用不安全的電芯是不可取的,安全性要從根基做起,說的極端一點,最安全的電池就是不會著火的電池。那樣的話,電池系統設計便會大大簡化,成本、重量都可以大大降低。安全性是設計出來的,是制造出來的,不是靠監控出來的。監控雖然很重要,但是它僅僅是一個輔助的手段。所以電池行業的同行們,就是要努力設計出高安全性的電池產品,這是我們的首要任務。

      第二點,要持續創新提高電池性能,滿足新能源汽車發展需要。這點大家已經說了很多了,我就不重復了。能量型電池要提高能量密度,同時兼顧功率密度,以滿足消費者對快充的需要。功率型電池,要努力提高它的能量密度,使得電池輕一點,成本低一點。新能源汽車最終能發展到怎樣的水平,取決于未來電池做成什么樣,所以應該持續創新,不斷提高電池的性能。

      第三,談談我對電池壽命的看法。我認為電池壽命非常重要,它也是電動汽車最終能否成功的關鍵因素之一。

      關于動力電池壽命的討論,一種看法是與汽車同壽命,大約2000次。我不贊成這種定義。其一,不能只考慮10萬公里的壽命,這是對消費者的最低承諾,(比亞迪公司承諾動力電池終身質保),一輛傳統汽車用到二三十萬公里時各方面的技術狀況還是很好的,一部發動機的壽命達到幾十萬公里是很平常的事情,還要考慮汽車使用狀況的差異,電池壽命本身呈某種概率分布,電池系統又是由眾多的單體組合而成的,因此要有足夠的裕量;其二,當電池從汽車上退役時,還有約80%的容量,如果內在質量優良,完全可以再利用到儲能等其他用途,還可以再利用一個周期,提高其再利用價值等于降低了全壽命周期的成本。即汽車報廢時,電池還有它的第二次壽命,這應該是我們追求的目標。

      第四,我們要采取精益生產理念努力降低成本。現在電池的成本很高,造成整車的成本也很高,這幾年有國家的高額補貼支撐著,但是這個補貼是暫時的,到2020年以后購車補貼要全部退出,整車廠的補貼沒有了,也就不可能拿高價格購買電池,否則大家都做不成。所以成本問題是現在就應該認真考慮的一個非常大的問題。我前一段去廣汽調研,他們認為電池系統如果能做到每瓦時0.6元,電動汽車在沒有補貼情況下具備與傳統汽車的競爭力。我把0.6元/瓦時的信息傳遞給一個電池行業的朋友,他們覺得簡直是不可思議,難以做到。我們不能確定0.6元/瓦時能不能做到,但是這里傳遞一個重要信息,目前的電池成本必須大幅度降低,才能滿足新能源汽車產業發展的要求。要知道高質量、低成本是汽車產業百余年不懈努力的結果,是汽車工業的重要特征。福特公司創造的流水線生產方式,第一次大幅度降低了制造成本,使得汽車由原來只有少數貴族享用的奢侈品變成了普通人買得起的商品。豐田公司創造的精益生產方式,再一次變革了汽車工業,讓消費者能夠享用到既便宜又高品質的汽車產品。我們常常會驚嘆一部那么復雜精致的汽車產品,壽命可靠性做得那么好,成本做的那么低,這是人類智慧與百年努力的結晶。所以說,大幅度降低成本是電池企業要改變觀念去面對的一個巨大挑戰。

      第五,要改變電池行業質量的面貌,要讓電池行業的質量達到汽車工業質量水平。目前相當多電池企業的質量水平不高,最糟糕的辦法是“篩選”,從一批總體質量很差的產品中“篩選”出“合格品”來。你認為篩選進來的產品是好產品嗎?不是。因為整批產品質量都是不好的,只是因為它的參數呈現一定的概率分布,讓有些產品的參數落在合格區里,你是能夠從中間“篩選”出合格品來的,但絕不表示這些“合格”的產品具有好的質量,他們在今后的使用中很快會出現問題,沒用多久再拿去檢查,已經是不合格品了,而且離散的更加嚴重,用這樣的單體做出的系統、裝備的汽車能用得住嗎?什么樣的系統均衡技術都是無意義的。被“篩選”掉的不合格品還造成很大的浪費,增加了成本。第二種辦法是“分選”,這也是在總體一致性達不到汽車電池系統要求情況下,采用的“掩人耳目”的辦法,道理是一樣的,因為產品質量是內在的,不會因為“分選”而獲得本質的改善。以上這些辦法在現代汽車零部件生產中是不采用的。在汽車工業中采用“過程能力指數”CPK值來衡量產品的質量水平,要求該值達到1.67,而大多數電池企業產品的CPK值達不到這個要求,這點需要加倍努力。

      第六,加快電池規格化的進程。雖然最近出臺了電池的模塊尺寸標準,我覺得這個標準列出的序列太多了,幾乎把市場上存在的規格都列進去了,我認為這樣的規格標準,就等于沒有標準一樣。制訂這個標準的目的就是要減少規格數量。現在這個規格標準是一個“老好人”的規格,那這個規格有什么用?所以我建議,再重新制訂一個,應大大減少規格數量。因為要回收再利用,如果規格五花八門,回收再利用怎么做?第二,從電池產業本身考慮,你的設備規格、工裝規格也隨之多種多樣,怎么有利于降低成本?更談不上將來有通用互換的可能。所以我覺得從整個產業的利益考慮上,必須為減少規格而努力。

      第七,要建立強大的產業鏈和產業集群。我們的集中度已經呈現出不錯的趨勢,但要知道,我們現在的新能源汽車年產量還只是50萬輛,如果到了500萬輛、1000萬輛,現在的動力電池產業能夠滿足需求嗎?如果中國的電池產業要想作為全世界的強者,每一個大的電池廠都要帶出一批很強的上游產業鏈,包括正極材料、負極材料、隔膜、電解液、制造設備等等。我認為對這點要有統籌規劃,希望到2020-2025年能夠形成幾個巨型的產業集群和基地,所以我們現在就應該圍繞建設強大的產業集群進行策劃與布局。

      第八,電池企業要與整車企業建立緊密聯盟,加快步伐做強做大。目前是一個非常重要的時期,優秀的電池企業正在迅速成長。電池企業要加緊與整車廠建立產業聯盟,這也是我給很多電池廠的建議,眼前的門庭若市有可能是暫時的,國外優秀的電池廠進入是早晚的事情,所以我們要隨時做好準備面對強大的競爭對手。電池廠還應該考慮做好生產基地的合理布局,將生產工廠建到整車廠附近,這樣可以大大降低物流成本,同時滿足汽車工業精益生產方式的要求,實現及時供貨,零庫存,降低成本。同時在這里我也呼吁整車企業應該有義務來扶植本土的電池廠,共同努力建立強大的新能源汽車產業體系,改變傳統汽車核心零部件依賴國外的狀況,避免重蹈技術空心化的覆轍。

      第九,動力電池的回收利用已經迫于眉睫。據有關機構說,到2020年我國將有約20萬噸的動力電池要退役,以后每年將以幾何級數增長,如果安排不好有可能是一場新的環保災難,大家口頭上都在說電池回收很重要,但是落實這件事情的卻很少,所以我希望動力電池回收不只是口頭上,應該得到落實,一方面要明確責任制,一方面要考慮與汽車報廢管理制度的協調,最近我了解到一些城市政府已經著手建立相關體系、制度與布局相關產業。只有做好回收再利用,才能最終實現新能源汽車綠色環保的目標。

       

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