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    遨優動力陳光森:下一代動力電池的產業化及應用
    發布時間:2018-05-23 11:34:00
    關鍵詞:CIBF2018

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    圖為浙江遨優動力系統有限公司總經理、博士陳光森發表主題演講


    5月22日,“2018第一屆新能源汽車及動力電池(CIBF深圳)國際交流會”在深圳會展中心舉行。浙江遨優動力系統有限公司總經理、博士陳光森在“商業模式專場——辨·商業模式的創新與應用”主題論壇上發表演講。以下是演講內容:

      浙江遨優動力系統有限公司總經理、博士陳光森:

      各位嘉賓上午好!我對下一代動力電池的產業化及應用做一下匯報。

      動力電池這幾年高速發展,隨著政府補貼的退坡,我們整個行業面臨的困難、痛點在哪里?我預測今年動力電池行業應該處于盈虧平衡點,動力電池需要大量的投入,1.5G的線大概需要5個億的投入,大量的投入又沒有利潤,我們怎么干呢?特別是我們在幾大材料體系,錳酸鋰、磷酸亞鐵鋰、三元材料,我個人認為很難滿足動力電池的發展,錳酸鋰、磷酸鐵鋰有成本優勢,滿足乘用車對高密度的需求。三元材料,能量密度高,鎳、鈷漲了很多,三元材料從兩年前的12-13萬元每噸,現在20多萬元一噸,上漲了50%,動力電池的平均點大概在1.4左右,動力汽車行業需要達到1.2、1.1以下,我們怎么辦?接下來介紹一下能承擔電動汽車行業健康發展的下一代材料。

      三元材料鎳、鈷、碳酸鋰特別高,不合理的高,碳酸鋰的價格在不久會回歸,碳酸鋰是兩個人坐在一起商討的價格,不是市場價,相信很快會回到合理。富鋰錳電池經過三年的研發,終于可以進入產業化。它的優勢是成本,正極材料的成本穩定,等會兒我會介紹富鋰錳,它有成本優勢、能量密度優勢還有安全優勢。

      富鋰錳主要有錳酸鋰和三元的共用體,這個材料的好處是可以做到鈷、鎳的含量只有三元的1/3左右,甚至可以做到不含鈷,能量、容量最高作為300毫安/克,目前遨優能用接近三元的水平大概180-200毫安,基本上可以達到三元的水平、性能。為什么這么難?1992年我在美國讀博士的時候富鋰錳就誕生了,一直不能產業化,主要有幾個難點,特別是富鋰錳的結構,錳很難氧化,4.6伏才能把容量放出來,導電性比較差,阻礙了富鋰錳的發展。

      富鋰錳實際上相當于三元的鋰,含鋰比較多,所以叫富鋰,是兩個結構組合的,錳酸鋰的結構和三元組合起來。磷酸鐵鋰、富鋰錳具有優勢,能量密度偏低,磷酸鐵鋰經過這幾年的優化、進步,現在140wh/kg的比較多,輕量化可以做到160-170wh/kg。

      三元的成本相對比較高,能量密度相對來說比較高,相對富鋰錳還是偏低,過去一年鈷和鎳、三元材料的大幅上漲,基本上上漲40%-50%,導致三元的成本相對于磷酸鐵鋰高很多,富鋰錳從正極材料來看,可以低于20%-40%。目前三元價格在23-25萬,富鋰錳基本上可以達到18-20萬之間,甚至更低,富鋰錳也有他的缺點,倍率性差,首次效率低,需要高電壓,一直阻礙了富鋰錳的發展,經過幾年的發展,終于在這方面取得了一些突破,能夠產業化。過去磷酸鐵鋰、三元、錳酸鋰、碳酸鋰,一年左右可以產業化,富鋰錳做了整整八年,因為涉及到的東西太多,經過過去八年的努力。

      為什么富鋰錳一直沒有產業化?相對于磷酸鐵鋰它的導電性很差,為什么磷酸鐵鋰能產業化?生產工藝不斷的優化,富鋰錳為什么沒有大量生產?我們研發能力投入不夠,遨優的產業化能讓這個行業多關注富鋰錳的電池,相信在接下來兩年內,富鋰錳的技術會大幅進步,能讓電動車發展。

      電解液目前還很難用到4.6伏,產業化只做到4.4伏,如果做到4.6伏需要我們和同仁在電解液方面大力的研發投入。目前產業化的可以做到3.622的水平。

      811也好、其他也好,涉及到硅材料,能量成本提升不代表性價比會下來。電動汽車需要用五年以上最好是十年,我們的車要用十年,對動力電池的需求,在滿充、滿放的情況下,最好要達到1500次以上,磷酸鐵鋰電芯達到2420次不是太大的問題。富鋰錳目前剛剛誕生,壽命相當穩定。富鋰錳的難點是倍率放電,富鋰錳3C倍率放電,大概70%到80%左右,對電動汽車利用要達到90%以上,這是花得時間最長的,倍率性花得時間最長,經過幾年不同的添加劑、電解液,不同的組合。富鋰錳的第一款今年會產生,富鋰錳得到了很多合作伙伴的關注。

      接下來簡單介紹一下遨優公司。浙江遨優成立于2016年11月,屬于浙江之信控股,浙江之信是中國之信香港上市公司大股東,遨優在動力電池生產線方面,從倉儲、物流到PACK采用全自動包括智能物流、整線物流,遨優的產品堅持軟包裝,我們的團隊是最早做軟包裝之一。圓柱、方形、軟包裝具有一定的優勢,壽命、安全相對比較好。

      目前遨優有兩大基地,南潯是我們的起步基地,這個月會搬到湖州,離高鐵站2.5公里的地方,加上肇慶基地,去年肇慶11月已經投產這個月底另外兩條線,肇慶二期、湖州一期設備陸續到位,8月份投產,9月份會形成軟包裝45億Wh的規模,湖州基地已經建好兩條線的廠房,根據市場的需求,下半年可能再投入另外兩條線,到明年會有軟包裝接近8G的產能。雖然遨優才成立一年多,我們得到了很多朋友、合作伙伴的大力支持,我們的產能遠遠跟不上需求。遨優爭取根據市場的需求,每年保持2G的增長,大約占行業的10%左右的規模,把產品做好,這樣有高的性價比,也能得到比較好的回報。

      我們的優勢主要是我們的團隊,特別是在軟包裝方面做得比較早,國內做得最早的是對軟包裝關鍵技術掌握得比較好,軟包裝最難做的漏液、腐蝕,相信我們在這一點掌握的比較透徹,特別是封口漏液,在整個行業發展過程中,保持不良率是最低的,特別是我們的封口技術不是盲目的,為什么我們會做好?軟包裝最難的,目前還有很多遇到封口不良。過去幾年進步很大,工藝控制不能盲目相信國外的水平、國外的技術,引進技術要充分消化,利用我們的國情,我們的電力沒那么穩定,人家日本、韓國電力白天晚上是一樣的,比較穩定。封口技術做大,能在行業內領先,我們也有大的平臺、也有資金方面的支持,動力電池做了二十多年,做得很好,但很辛苦。需要強大的技術,需要足夠多的錢,做動力電池不要輕易的涉入,再有錢也有填不完的窟窿,隨著市場越來越大,資金、帳期3+6已經很短的,可能6+6的都有,對資金的要求相當高,面對車廠都是上千億級的客戶,各方面要能負擔,雖然很多動力電池做得好的單接不過來,很多廠處于沒有單狀態,因為需要有強大的技術,另外是大的平臺。

      我們的車廠怎么選供應商?首先看能不能活過五年,車、電池要求保五年,作為公司要多樣化,我們的產品、量型、快充,遨優是國內最早做快充電池的,無人機電池,基本上型號還是我們當時遨優團隊做出來的。三元材料遨優2005年研發產業化,相信是世界上產業化最早的,比國際巨頭早了四五年,比國內同行早了接近十年,遨優的富鋰錳、三元材料都大范圍的使用,特別是電動自行車,出貨量達90萬套。

      現在我們宣布又有一個突破,去年12月,富鋰錳產業化,軟包裝壽命長,相對方形有一個特殊的工藝,高溫加壓可以用同樣的工藝、同樣的設計、同樣的環境,有了軟包裝、高溫加壓,壽命會比方形長30%-50%,可以多用三到五年。遇到軟包裝外殼有腐蝕,沒有水分跑進去不會影響使用。雙重保護對安全有提高,有了雙重保護,可以讓電池真正達到五年以上的使用壽命。

      富鋰錳在物流車、低速車大有用處,成品控制得好還有合理的利潤。經過同行的努力,富鋰錳會成為在動力電池的主流,具備三元高能量密度、磷酸鐵鋰、錳酸鋰的低成本,并且也具備了錳酸鋰的安全。我們的產品比較多樣化,包括今年的出貨量,物流車、電動大巴、乘用車各1/3。

      目前富鋰錳的能量、型號做到和三元622對應能量密度一致,電池的技術路線不用講得太多,隨著不斷的發展,今年能量產的在260-280wh/kg,三倍以上還需要努力,做到300wh/kg以上需要涉及到硅碳材料的利用,目前硅碳材料既能滿足電動汽車的應用要求八年1500次以上,還需要努力。富鋰錳目前能做到180-190wh/kg,相信經過一兩年的努力,可以用到220-250wh/kg,這樣就比較容易了,就不需要太多的硅。硅材料經過這么多年的研發,要達到兩三千次,估計還需要很多的努力。富鋰錳能相對來說比較容易滿足電動汽車的需求,長壽命、高安全、低成本,這樣可以讓電動汽車在沒有補貼的情況下讓老百姓買得起。

      我們的產品系列,VDA型號,遨優為VDA做了146295,它比較方便生產,這個型號乘用車有大量合作伙伴的應用,這個電芯型號希望下次可以標準化使用,這個型號可以統一做成模塊,可以統一到鋁殼的尺寸,今后要梯次化,模塊要標準化。

      電動底盤有的地方高一點,有的地方低一點,軟包裝按照這個結構可以非常靈活,可以少一個模塊,軟包裝的靈活性便于今后電動汽車智能化靈活的設計,電動車很難滿足一個模塊一個設計。電動大巴基本上都標準化了,爭取下半年可以推到160Wh/Kg。

      我們的目標,2020年以前力爭成為軟包裝動力電池龍頭企業,2030年前產能達500億瓦時,約占國內市場10%左右,不要盲目的擴產。

      (根據嘉賓發言整理,未經嘉賓審閱)


    稿件來源: 電池中國網
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