鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2021年11月10日
電動汽車用鋰離子電池的模塊化應用
四月二十日,第十屆我國新能源國際高峰論壇在北京開幕,來自國內外的政府官員、專家學者、公司代表等400余人圍繞“慶輝煌十年論創新上升”這一主題共商能源發展大計。全國工商聯新能源商會副會長單位代表、超威電源有限公司總監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論壇并做了主題演講,他演講的題目是電動汽車電池的模塊化方法,以下為演講全文:
程焱松:各位領導,各位專家,各位同行朋友大家下午好。
我是來自超威集團的程焱松,很高興,也很榮幸能夠代表集團在此給各位朋友共同來分享、交流以及報告超威集團成立20年來在新能源行業,以及在電能汽車鋰離子電池方面的發展情況。
今天我跟大家分享的主題是電動汽車,用鋰離子電池的模塊化應用。我的報告分兩個方面的內容。第一個方面,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是一家什么類型的公司。我們是做什么的,未來我們的發展要去向哪里。第二個是今天報告的主旨。這么多年來,隨著國內新能源汽車的發展,作為電池的生產公司,怎么樣在電池這一塊為行業做一些貢獻。
超威集團成立于1998年,地處浙江,在太湖西岸,是一家做新能源電池和儲能電池的研發、生產、銷售的一家公司。專業致力于供應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公司。超威集團在成立之初始,始終秉承著倡導綠色能源,完美人類生活的使命,秉承著立志成為全球新能源行業偉大公司的一個遠景。在這樣一個戰略使命和遠景下,我們董事長提出資源共享、互惠互利、共同發展的十六字核心的經營方針的指引下,始終秉承著超威的發展文化。從98年一個家庭作坊發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個省市,有25家分子公司。其中鋰離子電池在全國4個省市有4家分子公司,2015年銷售額突破650億人民幣。經過近20年發展也取得了很多成果,當然來自政府,來自社會各界的朋友,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。
超威集團是我國輕工百強新能源電池行業綜合能力第一位。超威的產銷量在新能源電池行業我們很自豪,是我國第一、亞洲第一、世界第三,銷售額突破650億人民幣,我國制造業百強里百名第90位,我國公司五百強里排名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強超威排名第30位。
超威的發展除了我們的文化之外,超威的發展一定是依賴于我們的人才、技術。超威始終構建以技術領先的發展模式,我們在行業內率先開發了(軟子)經濟兼循環技術,環保節能(無隔內化橫)技術、新型智能電池以及超長壽命電動汽車電池鋰離子電池一大批的科研成果。同時圍繞創新驅動打造了一支由20多名專家、院士所組建的科研機構。
超威目前有三名國際計劃專家人才,擁有授權專利1072件,發明專利123項,參與制定全國的行業以及國家標準33項,(鉛能)ICE國家標準一項,先后獲得了中華寶鋼環境獎,國家環保科技進步二等獎,我國專利金獎等一些榮譽。超威的發展在于人才,在于科技,在于創新。
前面一些專家朋友,都對我國新能源汽車的發展,做了很多方面的概述。我們想一想2015年以及2016年1-三月份整個新能源汽車的發展是非常爆發的。但是我們會冷靜的想一想,看到我們收獲的喜悅之外,我們來分析一下。新能源汽車發展的這些因素有什么方面?我做簡單的一些分析,分為六個難,這也是我們同行業所統計出來的。
第一個,使用難。電池,新能源汽車當前的核心部件是電池,它的行駛里程,它的充電時間,它的兌換成本,它標準不統一,以及耐它的耐厚性。
第二個,建設難。充電樁、地方改造。
第三個,財政難。雖然有高額的補貼,但是落實到每一個車企里面,當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,充電設施的配套基本上是滿足不了的我們實際使用需求。
第五個,盈利比較困難,當前騙股。為何騙股,說白了沒錢賺,他想要賺錢,先把它生產,所以他以后要盈利。
第六個,協調比較困難,這是影響新能源發展的六個核心要素。
核心電池部件,我們同樣也存在著六個方面的難點,作為電池的制造公司。第一個,標準不統一,電機的標準,電池的標準是千姿百態的,新增了我們的制造成本。第二個,客戶的個性定制化。每一個客戶動力鋰離子電池的需求不相同,無論是電量、尺寸、外形結構還是策略。第三個,通用性比較差。不同廠家的電池以及同一個廠家不同型號的電池,相互的兼容性是比較差的。第四個,制造成本比較高。由于部件的不通用性導致一系列成本,采購、生產、加工等等成本比較高。第五個,產值利用率比較低,雖然說我們在談一些回收、利用,真正回收利用的價值以及它的方法、路徑是比較困難的。第六個,售后維護成本比較高,你想一想現在做電池,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,作為電池的生產公司,超威提出來一個解決方法。一度電的標準模塊,有效的規避了剛剛所提到的六個方面的問題,標準的問題,客戶定制開發的問題,以及通用性的問題,包括制造成本的問題,產值回收等問題。
什么是一度電的模塊?一度電的模塊我們能量在1000瓦時。電壓是48伏,容量21安時,尺寸是230×175×138,重量在5.55公斤左右。這是一度電的標準模塊是什么。為何會做一個標準模塊以及一度電標準模塊它的由來,我們是一個13個電芯,21安時3.7伏,21安時的13個電芯,加上BMS(電源化)的系統,再加上我們通信接口就變成一個電池組,就是我們剛剛所看到黃的電池組。
為何光伏現在一度電,我們考慮幾個問題。第一個驅動利用的問題和循環利用的問題。一度電的模塊不但可應用于電動汽車,同時可以用在電動自行車、電動摩托車、電動三輪車上,以及智能微電網上。
第一個,咱們都了解可以任意(走膜)的。同時,模塊的單體系數越低,售后成本越低,可利用價值越高。為何我們選擇48伏和11安伏的模塊呢?第一個,我們做了一些調研,發現市場上75%的電動自行車和電動摩托車的平臺電壓多為48伏,同時它的容量由原先的10安時逐漸的向高容量20安時、40安時、60安時演變。
第二個,48伏的電壓經過串聯之后,能夠滿足大部分汽車電池96伏、144伏、192伏這樣一個汽車電池需求等級和智能微電網的需求等級,以及容量這一塊,21安時、40安時、60安時、80安時,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。
第三個,很核心的關鍵,超威鋰電是成立于06年,有十年的48伏20安時一度電模塊的生產相關相關經驗。十年的相關相關經驗積累,在這十年之內,不論從批量化、從技術等等方面有一些非常成功的相關相關經驗。同時,重量5.5公斤,非常滿足攜帶以及更換的一個快速的便利性。為何會選擇48伏21安時的模塊。
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板變成電動自行車電池,用在我們電動自行車和電動摩托車上方面。同時的話,一度電模塊再加上單極的采集模塊,就會變成汽車電池的一度電模塊,用在電動汽車上。加上單體的采集模塊,就可以用在智能微電網上面。這一些都是我們實際的應用案例,后面會講到的。
第一個就是它不同領域電壓或容量梯次的變化。48伏、96伏一直到384伏的,21安時一直到190安時,這是它的一個兼容性好。
第二個,安全性,這是最關鍵的一點。目前在市面上比較主流的一個編排式方式,在采集模塊里沒有辦法對單個電池進行監控,只有對整組電池進行監控。假如說我們采取一度電標準模塊之后,通過采集芯片可以對單個電池進行監控,同時這里有一個開關。當芯片檢測到其中某一個單片電心有異常的時候,我們會主動切斷模塊電芯的工作情況。但是不會影響整組電池不能工作,這里有一些形象的描述。轉換器這一塊的話,這是我們現在傳統的一些情況。比如說電池,其中有一些電池不能用了,直接會導致整個行駛變短,充電頻繁,客戶的抱怨新增。
第二現象,其中某一塊電池壞掉了,直接導致車停在路上不能使用。第三個,當某一個電池在使用過程中存在隱患的時候就會存在安全的隱患。假如采取單體模塊的話,這些問題直接就可以規避掉了,采取GRS或GPS遠程監控的數據云平臺,在后臺就監控。我們這里一些電池,還有單體容量,跟3個電壓規避掉之后,我們通過后臺的監控主動的發現問題。通過被動控制變成主動預防,提前發現我們在做電池系統某一單體的異常情況,來供應一些服務。
第三個方面,制造的便利性來說,標準化之后采取一些方法的設計,大大的會減少(支點)插座。通用性強大之后,就會減少,同時我們可以采取規模效益,實行規模化、自動化,大大的提高我們的質量,降低我們的成本。
第四個,售后的便利性。剛剛所提到的,當我們的電池在不同的情況下和劇烈的情況,現在常規的做法,客戶不滿意了,有問題了,往往就通知售后服務人員,去現場進行檢測。這個檢測周期往往是7-30天是非常長的。假如說我們采取模塊化之后,采取GRS、GPS數據監控之后,可以實現數據監控提前發現問題,發現問題之后點對點的對客戶進行服務。后臺有數據監控,我們會根據后臺所收集到的信息,或者客戶給我們的信息就會生產儀組,一個小的模塊隨著售后服務人,就會帶到客戶的使用現場,在現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,包括社會成本,也縮短了社會服務周期,大大的提升了客戶的滿意度,在守候方面的便利性。
同時,在經濟方面我們也進行了粗略的分析。這個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,從經濟性來說。
第六個方面,這款產品同時也獲得了國家的發明專利和使用的新型專利,也應用在我很多客戶上方面。這是模塊電池在批量應用的方法,現在已經批量應用了370伏24安時、351伏143安時,288.6伏40安時的等等實際的應用案例。
這是超威自主研發的兩款電動汽車。一個叫輕騎兵,一個叫(賣俏)這兩款電池,也是搭載模塊電池的。輕騎兵經過超威三年的自主研發,是國內首輛自主開發的,具有智能化、模塊化、輕量化的特點,是物流專業車。(賣俏),是德國設計的,引進美國一個電動汽車品牌,中歐美三國聯合開發的,符合市場需求的新型城市貨運車。這兩款車全部搭載的是我們超威一度電的標準化模塊電池,具有智能化、輕量化、模塊化等一些產品的特點。
回過頭來,通過模塊化的應用之后,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。電動汽車電池它退役完之后,可以用在電動自行車電瓶上民,用在微電網上。通過模塊化之后它的一系列成本,安裝的便利性,社會服務的及時性,回收價值提高等等方面對公司來說,甚至對行業來說,甚至對行業來說也是起到微不足道的一些貢獻。
超威未來要做什么,這里跟大家分享一下。未來上面講到了,一個是新能源的時代,超威是打造兩條生態鏈。第一條是從動力鋰離子電池到動力系統,再到電動汽車制造、銷售,這樣一條生產鏈。另一條,從儲能電池到儲能的關鍵零部件,再到儲能系統、儲電站。以儲能和動力兩條線來實現超威未來的戰略發展目標。未來超威不僅是一家研發生產電池的公司,同時是一家以動力鋰離子電池系統,儲能電池系統為核心的,構建閉合產業鏈,具有競爭優勢的新能源一家公司。
以上是我跟大家分享一度電標準模塊的情況。在相關的數據方面不到位的地方,請大家多多的包涵并指正。同時開放的超威,歡迎在座的朋友到超威參觀,洽談商務。謝謝!










