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18650電芯再起禍端

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年08月16日  

作為全球最大的筆記本電腦供應商,聯想又一次卷入了筆記本電池召回的漩渦。在這股漩渦之下,有對鋰電池安全的擔憂,有對聯想電池供應鏈的質疑,甚至還有對國內鋰電池高端應用缺失的反思。

3月底,聯想(北京)有限公司向國家質檢總局提交了召回報告,決定召回部分型號的ThinkPad筆記本電腦鋰離子電池,涉及數量約117,732臺。

作為聯想旗下的高端品牌,ThinkPad憑借堅固和可靠的特性在消費者中頗受贊譽,然而,近年來,由于電池安全而引發的問題,已導致其產品多次被召回。

安全隱憂

事實上,作為鋰電池的高端應用領域,筆記本電池無論是生產制造還是工藝水平上都已高度成熟。在此背景之下,為何還會頻繁出現由于安全隱患而導致的召回,這引發了外界對于鋰電池安全性的擔憂與質疑。

聯想公司稱,召回所涉及產品的電池在偶然情況下會發生故障,導致電池外殼過熱,存在安全隱患。此前,相關媒體已經發布了兩起由于電池過熱而導致機器損毀的報道。

“筆記本電池外殼發熱只是一個外在的表象,具體的原因雖然尚不清楚,但聯想召回舉動至少可以確定,這些筆記本電池在電芯或者電路板設計中存在一定的缺陷?!毙劳_一位負責筆記本電池研發的資深工程師表示。

一般而言,筆記本電池由PACK廠根據電腦廠商的具體要求采購電芯,在此基礎上進行研發設計(包括整個電路設計、軟件設計、電芯參數設定等)和規模化生產,在出廠前,PACK廠會對筆記本電池做系統檢測,與此同時,電腦廠商還會做電池與筆記本相匹配的整體測試。

按照聯想公布的筆記本電池召回型號,記者上網進行查詢后發現,這批召回的筆記本搭載的普遍為6~9芯鋰離子電池。有業內人士據此推斷,這批電池為18650鋰離子電芯構成的電池模組。

“18650電芯目前的生產制造水平已經十分成熟,在一致性和穩定性上一般不會出現問題?!睎|莞鴻德電池總經理馬開營推測,此次召回的系列產品主要為聯想的高端機型,因此其采用國內電芯的可能性不大。

而一位行業知情人士則透露,聯想的筆記本電池主要由臺灣PACK企業新普提供,新普在高端筆記本上采用的主要為LG和松下的電芯。

松下、LG的18650電芯自動化制造水平已經非常高了,由工藝及材料因素引起的電芯安全性問題概率很小,在上述人士看來,電池外殼發熱存在幾種可能性,一種是由于電芯成組時的芯片管理系統存在缺陷而導致的外部短路,這與電池系統設計及電池組裝有密切關系,因此由這種情況產生的召回,責任一般會由PACK廠承擔。

另外一種則可能是由過充等使用方式不當所引發的。從鋰電池安全性來看,工藝及材料因素引起的短路容易避免,但應用過程中局部過充和短路則無法完全規避,這可能造成鋰電池的發熱和燃燒。

包括使用18650電芯的特斯拉電動車,其多次燃燒電池事故也說明鋰離子電池遇到的不僅僅是材料和工藝的問題,還涉及到使用過程中鋰電池本身是否安全這一根本問題,這也已成為包括電芯企業和PACK廠都無法繞開的一大行業難題。

高端應用之困

對于國內眾多電芯和PACK企業而言,除了要解決鋰電池使用過程中安全性的技術難題之外,還同時面臨著一個亟待解決的市場困局:如何才能進入筆記本電池這個高端應用領域。

“日韓企業一直在高端18650型鋰離子電池領域處于統治地位。國內電池廠和原裝筆記本電池從來就沒有多大關系?!鄙钲谑袆撁麟姵丶夹g有限公司副總經理程建良直截了當的表示,國內鋰電池制造企業普遍混跡于下游中低端應用市場,工藝流程與產品品質受長期的價格戰拖累而改善緩慢。

在筆記本電池中,18650型鋰離子電池一般需要串并聯使用,因此對電池的一致性要求較高,這對于松下、三星、LG等使用高度自動化生產設備的大型鋰離子電池生產商來說極具競爭優勢。

程建良介紹,目前,國內的18650電芯產業集中度低,主要應用在二次筆記本電池以及移動電源等領域,“低成本、低品質、低價格”一度成為國產鋰電池企業的標簽,嚴重影響了中國鋰電行業在國際高端應用市場的發展。

對于目前行業的發展,深圳市卓能新能源科技有限公司總經理黃國文表示無奈,“中國鋰電如果想占領更多高端市場份額,就要徹底改變目前價格競爭主導的行業惡性循環,注重產品品質改善與技術革新投入,打造更多有實力有能力與三星、松下等國際品牌抗衡的企業?!?br/>
而與此同時,和電芯企業所面臨的情況一樣,國內PACK企業同樣遠未達到國際筆記本電腦廠商的要求。

相對于手機等數碼產品電池只是單個電池芯保護板的簡單封裝,筆記本電池PACK一般涉及到多個電芯的管理,涵蓋了電芯的排列組合、充放電保護、提高充放電效率以及保持電池組穩定性等一系列技術難題。因此行業門檻相對較高。

目前,全球筆記本電腦電池模組80%的市場份額被臺灣企業控制,擁有包括新普、順達、加百裕等一批知名PACK廠商。其中,新普就是聯想最大的電池供貨商,作為世界最大的筆記本電池模組供應商,其占據著全球25%的筆記本電池市場份額。

“這些PACK巨頭的優勢在于快速響應能力、成本控制能力、高效研發能力三者共同形成的競爭優勢,國內的PACK企業雖然在成本控制方面的優勢比較明顯,但在快速響應以及技術研發方面還存在短板?!鄙鲜鲂劳_資深工程師表示。

然而在不少業內人士看來,這種高端應用市場缺失的局面正在得到改變。

伴隨著全球一體化的發展,我國在市場、人力資源、原材料、設備、管理成本和社會服務等各個環節的系統性優勢趨于明顯,整個鋰電池產能和競爭不斷集中,加上制造水平和技術研發日趨成熟,國內鋰電池企業面臨著和當年臺灣企業一樣的市場機遇。

與此同時,隨著筆記本電腦往輕薄化發展,軟包聚合物電池的市場份額正不斷擴大,用18650電芯成組的電池正在逐漸退出筆記本電池的舞臺。目前,18650電芯成組的電池只占到整個筆記本電池份額的三分之一左右,其市場份額開始逐漸被聚合物軟包電池替代。其對鋰電池模組廠商的技術要求有所降低,因此對國內PACK廠商來說是一個“彎道超車”的機會。

聚合物軟包電池一方面由于款式設計更具柔性,能更好的滿足輕薄的發展需要,同時,聚合物電池雖然也會存在漏液等安全問題,但由于其軟包外殼,因此不會發生由發熱引發的爆炸。因此,未來筆記本電池上聚合物電池是一個發展趨勢。

而伴隨著這種變化,已經有一些國內的電池企業開始有機會進入到筆記本電池供應鏈,高工鋰電產業研究所(GBII)副所長羅煥塔介紹,目前,包括ATL、珠海光宇、欣旺達、飛毛腿等國內一批電芯和PACK企業已經開始陸續和一些國際筆記本電腦企業進行合作。

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