鵬輝能源劉建生：三大電池工藝創(chuàng )新助力控成本
11月16日，“2017’第二屆動(dòng)力電池應用國際峰會(huì )暨第三屆中國電池行業(yè)智能制造研討會(huì )”在北京啟幕。本屆峰會(huì )由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì )和電池中國網(wǎng)共同主辦，天津力神電池股份有限公司聯(lián)合主辦；中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì )動(dòng)力電池應用分會(huì )承辦，無(wú)錫先導智能裝備股份有限公司聯(lián)合承辦。參加此次峰會(huì )人數超600人。
11月16日下午，以“束縛與發(fā)展：重新定義整車(chē)與電池”為主題的電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)分論壇，由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì )動(dòng)力電池應用分會(huì )高級顧問(wèn)、國家科技成果轉化基金新能源汽車(chē)創(chuàng )業(yè)投資子基金合伙人兼總裁方建華主持。
廣州鵬輝電池能源研究院院長(cháng)劉建生介紹了鵬輝能源在電池控成本方面所做的創(chuàng )新工作。演講實(shí)錄如下：
劉建生：各位專(zhuān)家，各位朋友，大家下午好！感謝張總的邀請，讓我有機會(huì )跟大家做一個(gè)報告。
今天我報告的題目是有關(guān)成本控制，應該說(shuō)成本控制是企業(yè)管理的時(shí)時(shí)刻刻需要關(guān)注的話(huà)題，相對于動(dòng)力電池企業(yè)來(lái)講，特別是當下成本控制顯得尤其敏感，現在電池原材料成本還在上漲，所以今天電池老總在講如何進(jìn)行成本控制，讓企業(yè)暫時(shí)存活下來(lái)。
成本控制是比較直接的方式，可以控制上游原材料的利潤，控制自己的研發(fā)、生產(chǎn)和品質(zhì)方面，來(lái)提高成本控制，我認為這個(gè)可能不是一個(gè)可持續的方式，今天我就談?wù)勎覀冊趧?dòng)力電池成本控制方面的一些思考和解決方案。
首先分享產(chǎn)品控制主要矛盾在哪里，抓住了這個(gè)矛盾之后再來(lái)分析怎么解決這個(gè)矛盾，后面談?wù)匇i輝在成本控制方面所做的一些工作。
成本控制主要還是電池能量密度提升、一致性提升帶來(lái)的成本增長(cháng)，能量密度提升高性能材料成本在提升，電池性能開(kāi)發(fā)首先要保持電池的壽命和安全。電池性能提高有兩大矛盾，第一大矛盾就是電池的高溫性，電池的高溫性能和低溫性能，如果能把電池的高溫性能和低溫性能這對矛盾解決掉，我們PACK系統當中的加熱部分和冷卻部分是可以減緩的，這樣可以有效降低PACK的成本。
明天能很好的解決電池的矛盾和新材料的矛盾，可以很好地有效解決這個(gè)電池成本、提高電池成本的控制能力，我認為最主要的方式還是要技術(shù)創(chuàng )新。
電池的技術(shù)創(chuàng )新來(lái)講，是五個(gè)方面，一個(gè)是電池的四大主材，正極、負極、電解液、隔膜，還有工藝。電解液放在突出的位置，之前我做電解液的，可能有點(diǎn)偏向，實(shí)際上整個(gè)電池體系當中是通過(guò)電解液把電池有機結合起來(lái)，所以電解液的一個(gè)創(chuàng )新點(diǎn)有更多的技巧性和藝術(shù)性。
接下來(lái)我就就來(lái)簡(jiǎn)單介紹從這幾方面進(jìn)行創(chuàng )新，來(lái)提高我們企業(yè)的成本控制能力。
這個(gè)正負極材料來(lái)講，正負極材料有效的方式是提高材料的能量密度，上面的這個(gè)圖是鈷酸鋰的，動(dòng)力電池主要是關(guān)于下面這個(gè)材料的，他的一個(gè)技術(shù)的發(fā)展。動(dòng)力電池需要提升能量密度和降低成本的話(huà)，目前主要的還是關(guān)注高鎳材料，以及在高鎳材料基礎上進(jìn)行高電壓，后面就是富鋰錳高電壓的應用，這個(gè)應用目前也是我們電池的一個(gè)方向，目前最主要階段，特別是今年，大家還在關(guān)注高鎳材料，前面是做高鎳和高電壓，高鎳目前的主要創(chuàng )新點(diǎn)就是怎么樣在電解液的溶出，以及他在負極中的吸收，從而帶來(lái)的電池高溫性的優(yōu)化。高鎳材料可能會(huì )有更新的突破，除了解決高鎳的劣勢，還要抑制高鎳在高電壓他對電解液的催化分解。應該說(shuō)在300瓦時(shí)/公斤以上的能量密度可能會(huì )重點(diǎn)考慮富鋰錳高電壓材料的適用，當然這個(gè)材料講他的成本能量密度，我覺(jué)得大家非常關(guān)注的，當然他要把這個(gè)材料需要的技術(shù)突破和創(chuàng )新可能來(lái)的力度更大一些。
負極，在未來(lái)的3~5年之內大家可能還是比較重點(diǎn)的關(guān)注石墨和硅基負極的發(fā)展，負極成本，目前重點(diǎn)發(fā)展還是硅碳合金，目前人造石墨來(lái)講，性能應該是大家認為比較穩定的了，它的主要突破還是要石墨制造成本的優(yōu)化。天然石墨相對人造石墨來(lái)講，它的能量密度特別是在成本方面有非常重要的明顯的優(yōu)勢，天然石墨如果要在動(dòng)力電池應用的話(huà)，他在電池的高溫性能和循環(huán)壽命上還需要進(jìn)一步的提升。當然硅碳來(lái)講，目前在數碼中已經(jīng)得到了應用，但是動(dòng)力電池應用在電池的循環(huán)壽命和首效方面還需要更大的提升。
電解液創(chuàng )新來(lái)講，我們都知道，電解液是同時(shí)在正極和負極方面形成了NCM，NCM形成的效率，以及NCM的阻抗提升、溫度特性、穩定性，很大程度上制約了電池性能的提升。所以說(shuō)電解液的創(chuàng )新點(diǎn)，第一個(gè)首先要跟新型的正負極材料有很好的兼容性，就是很好的NCM。第二個(gè)要開(kāi)發(fā)高電壓的電解液。第三個(gè)，開(kāi)發(fā)難燃和阻燃電解液，當然高性能材料的開(kāi)發(fā)還有依賴(lài)于新型的電解液原材料的開(kāi)發(fā)。所以電解液的創(chuàng )新來(lái)講，我覺(jué)得除了關(guān)注成本，更多的是在側重提高電池的性能，通過(guò)電解液的創(chuàng )新提高和保障電池的性能。
隔膜的創(chuàng )新，我覺(jué)得主要體現在四個(gè)方面。第一個(gè)，降低厚度、提高隔膜的強度。第二個(gè)，提高隔膜的溫度特性，把耐溫性現在的150度提高到200度、300度，以滿(mǎn)足電池在高溫下的應用。第三個(gè)，提高隔膜的耐壓性。第四個(gè)，凝膠化阻燃隔膜。隔膜從四個(gè)方面創(chuàng )新來(lái)講，可以有效的提高電池的能量密度、電池的安全性。
最后一個(gè)創(chuàng )新點(diǎn)就是工藝的創(chuàng )新，主要體現在三個(gè)方面，第一個(gè)，國產(chǎn)的輕量化。第二個(gè)，體密度的提升，來(lái)提高電池的能量密度。最后就是電池制造工藝。
這個(gè)創(chuàng )新來(lái)講，輕量化會(huì )影響極片的強度和倍率性能的兼顧，需要進(jìn)行技術(shù)創(chuàng )新的。第二個(gè)，可以打大提高電池一致性和成品率，但是設備投入及設備的后續維護這個(gè)是需要給成本帶來(lái)非常大的投入，也是需要重點(diǎn)去關(guān)注和改進(jìn)的。第三，單體密度的提升，會(huì )影響到電池的循環(huán)壽命和倍率性能，這個(gè)是可以改善和兼顧的。
以上就是我認為可以從這些角度來(lái)創(chuàng )新，提高電池的性能和成品率，從而很好的提高我們對電池成本的控制。
接下來(lái)講一下在控制方面做的一些工作。鵬輝我們成本控制主要從三個(gè)大的方面來(lái)著(zhù)手，第一個(gè)，我們還是側重于技術(shù)創(chuàng )新，技術(shù)創(chuàng )新帶講首先我們會(huì )體現在能量密度的設計，我們現在能量密度的設計應該是現在國內領(lǐng)先的能量密度設計保持同步的，現在我們能量密度目前做到230瓦時(shí)/公斤，明年是260瓦時(shí)/公斤。第二個(gè)創(chuàng )新點(diǎn)，體現在我們功率密度，能量和功率的有效結合，比如我們目前230瓦時(shí)/公斤的電池，我們可以做到1C的充放超過(guò)1千次，同時(shí)我們滿(mǎn)足3C的快充。這個(gè)能量密度和功率密度的設計意味著(zhù)什么呢？我們可以把車(chē)的續航里程設計到300~500公里，如果說(shuō)車(chē)在20%—30%的SOC去充電，如果快充基本上10幾分鐘可以充到百分之八九十，這樣的充電效率可以跟傳統的效率相媲美了。
第三個(gè)我們的創(chuàng )新點(diǎn)就體現在我們電池設計的全天候的功率設計，我們目前電池來(lái)講基本上在負20度、55度的環(huán)境下經(jīng)常充放電，這樣可以帶來(lái)兩個(gè)好處，一個(gè)可以很好的提升電池在實(shí)際工況上的使用壽命，第二個(gè)，這樣的功率設計在我們國內絕大部分上是可以用的，可以提升我們電池的使用范圍。
第四個(gè)，我們對生產(chǎn)工藝的智能化改造?，F在我們的整個(gè)生產(chǎn)工藝是關(guān)鍵供需都是智能化識別，這樣可以有效的預防我們的不良產(chǎn)品流到市場(chǎng)。第二個(gè)，國際先進(jìn)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)，目前我們產(chǎn)品成品率超過(guò)90%，不斷的往上提升。這個(gè)是我們整個(gè)在創(chuàng )新的方面所做的四個(gè)方面的特點(diǎn)。
成本控制方面第二大措施，就是我們電池的梯次利用?，F在我們鵬輝整個(gè)電池應用領(lǐng)域有三大塊，除了我們的EV之外，還有我們的3C數碼，以及儲能系統，所以說(shuō)我們電池的梯次利用蘊含著(zhù)三方面的利用，第一個(gè)是電池的生產(chǎn)制造階段，我們把一些不能滿(mǎn)足車(chē)的電池可以梯次利用到3C數碼領(lǐng)域、可以用到儲能領(lǐng)域，可以很好的提高我們電池的成品率。第二個(gè)方面的利用，就是電池的后續80%之后的梯次利用和后續的回收利用，我們通過(guò)這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的布局來(lái)提升電池整個(gè)生命周期的使用價(jià)值，這樣可以有效的降低電池在車(chē)的使用成本。第三個(gè)方面措施，全產(chǎn)業(yè)鏈的合作共贏(yíng)，目前對上游、下游，堅持開(kāi)放式的合作綁定式的合作，這樣可以保持我們技術(shù)的新鮮性和產(chǎn)品的競爭力，同時(shí)可以很好的管控風(fēng)險成本，可以整個(gè)鵬輝是通過(guò)這些途徑很好的提升企業(yè)對成本的控制和企業(yè)的競爭力。
接下來(lái)我簡(jiǎn)單介紹一下鵬輝能源的特色，主要體現在四個(gè)方面。第一個(gè)，我們對化學(xué)電源的關(guān)注，我們夏董事長(cháng)從95年開(kāi)始做一次電池，所以我們長(cháng)期的對電池的關(guān)注，有利于我們更好的理解化學(xué)電源以及我們很好的技術(shù)儲備，我們對整個(gè)行業(yè)發(fā)展有自己很好的獨特的把握。第二個(gè)特點(diǎn)，我們目前鵬輝的產(chǎn)業(yè)鏈都是圍繞著(zhù)電池制造和電池生命周期產(chǎn)業(yè)布局，我們目前在布局除了電池研發(fā)和生產(chǎn)之外，我們在汽車(chē)充電樁的運營(yíng)，包括微網(wǎng)儲能、家庭儲能等等方面都是圍繞這個(gè)來(lái)去實(shí)施和布局。第三個(gè)特點(diǎn)，剛剛提到整個(gè)碰會(huì )和產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行合作共贏(yíng)的經(jīng)營(yíng)理念。第四個(gè)特點(diǎn)，良好的理念，保持我們這個(gè)企業(yè)持續的銷(xiāo)售合利潤的增長(cháng)。
我們目前鵬輝的總部是在廣州，現在我們在珠海和河南有兩大生產(chǎn)基地，我們目前投資58個(gè)億，在江蘇常州做第三個(gè)產(chǎn)業(yè)園的建設，我們在PACK目前在湖南、北京、上海都有布局，我們在日本有一個(gè)一次電池的生產(chǎn)基地。歡迎大家到鵬輝參觀(guān)指導。
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