8月12日,孚能科技董事長(zhǎng)、總經(jīng)理王瑀博士出席第十二屆中國(guó)汽車(chē)藍(lán)皮書(shū)論壇第二天議程,帶來(lái)《動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的挑戰(zhàn)與展望》主題演講。
就在上個(gè)月,7月17日上午,孚能科技在上海證券交易所科創(chuàng)板上市,成為科創(chuàng)板新能源車(chē)用鋰離子動(dòng)力電池第一股(股票代碼:688567),同時(shí)也是中國(guó)新能源車(chē)用軟包鋰離子動(dòng)力電池第一股。
孚能科技公布的戰(zhàn)略投資者名單中包含奔馳母公司戴姆勒旗下的戴姆勒大中華區(qū)投資有限公司,后者投資金額為9.045億元。此前,7月3日,戴姆勒已經(jīng)官宣入股孚能科技,持有其約3%的股份。
除戰(zhàn)略投資外,孚能科技與戴姆勒大中華還簽署了一項(xiàng)全面的商業(yè)合作協(xié)議,將在未來(lái)10年為梅賽德斯-奔馳在全球推出的電動(dòng)汽車(chē)新產(chǎn)品陣容提供電池。
王瑀在演講中表示:“如果2020年動(dòng)力電池能到100美元/kWh、300Wh/Kg,我們認(rèn)為新能源汽車(chē)能夠普及,現(xiàn)在看來(lái)這個(gè)目標(biāo)還沒(méi)有達(dá)到,但是已經(jīng)離目標(biāo)不遠(yuǎn)。”
以下是王瑀博士的演講內(nèi)容
尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)、各位來(lái)賓,女士們、先生們,朋友們?cè)缟虾茫〗裉旆浅s幸有機(jī)會(huì)站在這里給大家匯報(bào)一下,關(guān)于動(dòng)力電池的挑戰(zhàn)、未來(lái)動(dòng)力電池的展望以及孚能科技未來(lái)的戰(zhàn)略和布局。
為什么我們要做電動(dòng)汽車(chē),其中有幾個(gè)原因。
大家知道過(guò)去幾年氣候變化太大了,自然災(zāi)害頻發(fā),為什么?最大的問(wèn)題是二氧化碳的排放太多了,造成了溫室效應(yīng),使氣候發(fā)生了變化。大家如果有機(jī)會(huì)到北歐可以去看看,你們會(huì)看到冰川跟三年前比已經(jīng)移到400米外去了。我們說(shuō)病毒是不是在冰川封存幾百年之后,現(xiàn)在由于冰川融化釋放出來(lái)了,是有這種可能性的。
另外一種可能性就是環(huán)境的污染。大家也知道為什么對(duì)加快零排放有嚴(yán)格的要求,是因?yàn)樵?0年代發(fā)生了汽車(chē)尾氣嚴(yán)重污染致死問(wèn)題,還有一個(gè)最重要的原因就是化石能源的問(wèn)題,我記得我1990年前沒(méi)出國(guó)之前,我們國(guó)家還是石油出口國(guó),但現(xiàn)在我們變成了全世界最大的石油消耗國(guó)?,F(xiàn)在需求的比例超過(guò)了70%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)50%的警戒線,這是很危險(xiǎn)的。
石油的誕生已經(jīng)經(jīng)過(guò)2億年,它是不可再生的。所以拋給我們思考的問(wèn)題就是:我們?nèi)绾慰沙掷m(xù)發(fā)展?我們的環(huán)境如何可持續(xù)發(fā)展?我們的能源如何可持續(xù)發(fā)展?
巴黎會(huì)議提出了,全球平均氣溫水平升高控制范圍不能超過(guò)2℃,如果超過(guò)2℃很麻煩。超過(guò)200個(gè)國(guó)家簽訂了《巴黎協(xié)定》,中國(guó)也參加了,計(jì)劃2030年達(dá)到排放峰值,歐盟計(jì)劃2020年,美國(guó)承諾2025年比2005年減少28%的溫室氣體排放,怎么能做得到?
大家都知道,全球的共識(shí)是要節(jié)能減排,其中一個(gè)很重要的原因就是徹底改變我們交通工具的能源渠道?,F(xiàn)在我們交通工具基本上是用化石能源,最好的辦法是電。我們知道第一代汽車(chē)用電,后來(lái)因?yàn)殡姵氐膯?wèn)題才轉(zhuǎn)為蒸汽機(jī)。90年代的時(shí)候,通用也曾經(jīng)開(kāi)發(fā)了EV1用于電動(dòng)化。
另外一方面,我們要使用綠色能源,再生能源包括風(fēng)能、電能等來(lái)減少二氧化碳的排放和污染。另外一個(gè)是通過(guò)智慧城市來(lái)降低二氧化碳的排放。所以電動(dòng)化是汽車(chē)發(fā)展的必經(jīng)之路,這不以人的意志為轉(zhuǎn)移。正如石器時(shí)代的結(jié)束并不是因?yàn)槲覀冇惺^,汽車(chē)電動(dòng)化也并不是因?yàn)槲覀儧](méi)有化石能源。
下邊我講一些具體的事情,我們動(dòng)力電池遇到的挑戰(zhàn)。我是搞技術(shù)的,1996年做鋰電池,1998年開(kāi)始動(dòng)力電池的研發(fā),一路走來(lái)確實(shí)看到電池方面飛速的發(fā)展和變化。
動(dòng)力電池作為汽車(chē)動(dòng)力很重要的組成部分,從一開(kāi)始如何開(kāi)發(fā)適用于汽車(chē)的電池系統(tǒng)到現(xiàn)在的產(chǎn)業(yè)化,如何去解決我們的續(xù)航里程瓶頸問(wèn)題,即最早提出的300公里,到了現(xiàn)在我們解決了續(xù)航里程問(wèn)題?,F(xiàn)在大家不談續(xù)航里程了,談的更多的是電池的性能、電池的成本、電池的安全、電池產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
其中一個(gè)很重要的挑戰(zhàn)就是電芯一致性,我們現(xiàn)在可以生產(chǎn)1個(gè)G甚至100個(gè)G的電池,過(guò)去不可想象。用在汽車(chē)上的動(dòng)力系統(tǒng)需要很多的電池組裝一起,串聯(lián)在一起。電芯的一致性非常重要,現(xiàn)在電動(dòng)車(chē)的發(fā)展,瓶頸是在電池,電池也是電動(dòng)車(chē)最不成熟的一個(gè)零部件產(chǎn)業(yè)。電池從3C轉(zhuǎn)化成做動(dòng)力電池,我們存在很大的轉(zhuǎn)換的變革。
如何使我們的電池能夠符合汽車(chē)要求的電池的質(zhì)量?這個(gè)是非常重要的?,F(xiàn)在的一致性各方面,我們目前還不能完全的滿足汽車(chē)的要求,即做到完全可控。我們需要做更多的工作,包括從產(chǎn)品設(shè)計(jì)端,如何設(shè)計(jì)一個(gè)汽車(chē)級(jí)的電池?汽車(chē)電池如何能滿足15年的壽命,上百萬(wàn)公里的續(xù)航里程?這是需要大家思考的,也是我們作為電池行業(yè)的工程技術(shù)人員需要思考的問(wèn)題。
另外,原材料控制。如何使原材料質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),這也是我們的挑戰(zhàn)。這里從產(chǎn)品和工業(yè)的設(shè)計(jì)、環(huán)境的控制等,從配料、檢片、測(cè)試、包裝等一系列,在每個(gè)環(huán)節(jié)都控制好的情況下才能達(dá)到汽車(chē)的要求,這方面還有漫長(zhǎng)的路要走。
另一方面是電池系統(tǒng)管理問(wèn)題。它監(jiān)控電壓、電流、溫度、絕緣、過(guò)充、過(guò)放、均衡、高低溫等等,我們覺(jué)得做了很多,但是實(shí)際過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的?,F(xiàn)在電池包在實(shí)際功耗使用過(guò)程中出現(xiàn)了很多很多的問(wèn)題,很多問(wèn)題都是與我們的認(rèn)知不到是有關(guān)系的。
由于認(rèn)知不到,監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)不到位等,如果不能實(shí)時(shí)監(jiān)控,算法不能夠精確,整車(chē)工況了解不充分,不具備實(shí)時(shí)修正的功能,電池很多問(wèn)題就出現(xiàn)了。在這方面我們還要去做更多的工作,如何使電池包控制好,需要做更多的工作,也需要同行們一起跟電池廠商和整個(gè)行業(yè)共同解決這個(gè)問(wèn)題。
下面我們來(lái)說(shuō)說(shuō)成本問(wèn)題。我記得2000年我提出了一個(gè)300Wh/Kg、100美元/kWh這樣的目標(biāo)。如果2020年動(dòng)力電池能到100美元/kWh、300Wh/Kg,我們認(rèn)為新能源汽車(chē)能夠普及,現(xiàn)在看來(lái)這個(gè)目標(biāo)還沒(méi)有達(dá)到,但是已經(jīng)離目標(biāo)不遠(yuǎn)。
我記得2015年我們?cè)谧鲭姵氐臅r(shí)候,當(dāng)時(shí)市場(chǎng)價(jià)不含稅是2.5元/Wh,現(xiàn)在已經(jīng)降到了差不多0.8元/Wh,成本的下降需要依靠不斷的技術(shù)革新。
怎么技術(shù)革新?
舉個(gè)例子來(lái)說(shuō),我們材料含量現(xiàn)在用的是包括鎳、鈷、錳,其中最貴的是鎳、錳、鈷。如果我們能開(kāi)發(fā)出一個(gè)新的材料,能量密度是523體系的一倍,金屬的含量是一樣的,意味著我們的成本降了一倍。1996年從14元/Wh,現(xiàn)在已經(jīng)幾毛錢(qián)/Wh了。所以說(shuō)我們覺(jué)得成本的降價(jià)是個(gè)趨勢(shì),未來(lái)成本降多少我們不會(huì)預(yù)測(cè),但是這個(gè)成本靠技術(shù)革新和技術(shù)創(chuàng)新會(huì)達(dá)到我們未來(lái)整車(chē)要求。
還有一個(gè)降成本途徑是制造。通過(guò)技術(shù)的創(chuàng)新、材料包括設(shè)備,我們能夠達(dá)到這樣的成本目標(biāo)。所以我們希望未來(lái)通過(guò)跟各個(gè)高校、研究院所以及設(shè)備廠合作,我們還有很長(zhǎng)的路要走。
下面我講講安全的問(wèn)題,尤其是今年國(guó)家出臺(tái)了一系列的政策,它已經(jīng)成了制約現(xiàn)在汽車(chē)發(fā)展的很重要的因素。很多人避免講這個(gè)事情,我今天在這里講一講。
大家看到市面上出現(xiàn)了很多熱失控的問(wèn)題,充電熱失控、行駛熱失控、車(chē)靜止熱失控,包括碰撞的熱失控。電池的熱失控,大家也知道溫度高了,它會(huì)熱失控,短路了會(huì)熱失控,過(guò)充了會(huì)熱失控,過(guò)放了、久了也會(huì)熱失控。但是我們發(fā)現(xiàn)在很多熱失控的情況下,實(shí)際上,已經(jīng)跟電芯關(guān)系不是特別大了,往往都是在使用過(guò)程當(dāng)中已經(jīng)超越了電池的安全邊界。
所以說(shuō)對(duì)安全邊界的認(rèn)知非常重要,我們認(rèn)為無(wú)論是鉛酸電池、鎳性電池、還是鋰電池等等,在安全邊界之內(nèi)的使用,它是安全的。如何在使用過(guò)程當(dāng)中能夠保持這些電池在安全邊界之內(nèi),這個(gè)是我們必須要把握的一件事。電池的安全是設(shè)計(jì)出來(lái)的,同時(shí)也是制造出來(lái)的,管理出來(lái)的。所以我認(rèn)為我們對(duì)這個(gè)電池的使用工況的了解,對(duì)熟悉程度,目前也決定了我們對(duì)電池的整個(gè)的控制好與壞。
在整車(chē)工況使用情況下,不同的城市使用、不同的人使用、不同的地域使用、不同的行為使用都會(huì)造成對(duì)電池的損害。如何去了解這些工況和如何在實(shí)際的工況當(dāng)中去修正電池的管理系統(tǒng)?這是目前我們需要和解決的問(wèn)題。我想隨著我們對(duì)汽車(chē)使用邊界的認(rèn)識(shí)和主動(dòng)安全技術(shù)的提高,包括云計(jì)算、大數(shù)據(jù),我想未來(lái)我們電動(dòng)車(chē)的安全是可控的。
下面我講一下電池。電池在整車(chē)汽車(chē)方面的應(yīng)用只是其中很小的一部分,電池更大的作用將會(huì)在即將到來(lái)的第四次工業(yè)革命中起到非常重要的作用。大家可以從這里看到,我們叫做能源物聯(lián)網(wǎng),這是其中第四次工業(yè)革命當(dāng)中最重要的其中的一個(gè)組成部分。
我們從能源的生產(chǎn)到能源的使用,然后到智慧的出行到智慧城市到智慧交通到智慧制造,在這其中都缺少不了電池的角色。我們的電網(wǎng)通過(guò)對(duì)智能出行的調(diào)解,使電網(wǎng)的利用率可以降低50%,大大的減少了環(huán)境的污染以及二氧化碳的排放。
通過(guò)智能電網(wǎng)的智能管理,通過(guò)云數(shù)據(jù)、大數(shù)據(jù),又使我們的電力有效的利用,把電輸?shù)阶钚枰牡胤饺?。由于我們使用了社區(qū)儲(chǔ)能、家庭儲(chǔ)能、汽車(chē)儲(chǔ)能以及智能樓宇、智能家庭的太陽(yáng)能發(fā)電,以及我們的電動(dòng)車(chē)又能有效的對(duì)我們的電網(wǎng)進(jìn)行補(bǔ)充,提高了整個(gè)全球、全社會(huì)的能源利用率。所以說(shuō)對(duì)動(dòng)力電池來(lái)講,未來(lái)的發(fā)展空間巨大。
另外一點(diǎn),電池推動(dòng)了汽車(chē)的電動(dòng)化,減少了對(duì)化石能源的依賴(lài),減少了二氧化碳的排放和污染。但是我們電池是從原材料一直到電車(chē)系統(tǒng)是靠生產(chǎn)出來(lái)的,我們的生產(chǎn),我們的電池帶來(lái)了整個(gè)環(huán)境的保護(hù)和環(huán)境污染的減少,二氧化碳的減少,但是我們的制造過(guò)程不能因?yàn)槲覀兩a(chǎn)電池帶來(lái)更多的二氧化碳和環(huán)境的污染。這就要求我們?cè)陔姵刂圃爝^(guò)程當(dāng)中一定要綠色化,包括我們提出的目標(biāo)就是我們不能再增加二氧化碳的排放,我們提出要求二氧化碳中和。
去年9月份我們也和戴姆勒在法蘭克福車(chē)展上,作為第一家鋰電池企業(yè)和整整車(chē)廠官宣在2039年我們要達(dá)到整個(gè)電池和整車(chē)生產(chǎn)的二氧化碳中和這樣的目標(biāo)。同時(shí),我們也官宣在鈷和鋰資源開(kāi)采和使用過(guò)程中繼續(xù)落實(shí)社會(huì)責(zé)任感,我們要嚴(yán)格減少二氧化碳的排放。
另外在資源及材料回收方面,要保證資源的回收,不向環(huán)境排放任何額外的污染,包括粉塵,包括有機(jī)溶劑,包括廢液、廢料等通過(guò)再生循環(huán)利用。在終端用戶方面,我們也做到從生產(chǎn)電池到整車(chē)廠到終端用戶,然后循環(huán)使用再生,然后回到電池當(dāng)中去。
下面我利用有限的時(shí)間介紹一下孚能科技的基本情況。孚能科技是目前中國(guó)最大的軟包電池生產(chǎn)廠商,也是全球第三大軟包動(dòng)力電池廠商。2017年到2019年連續(xù)三年中國(guó)軟包電池出貨量第一,目前我們中國(guó)有兩個(gè)生產(chǎn)廠,一個(gè)在贛州,一個(gè)在鎮(zhèn)江,三個(gè)研發(fā)基地,中國(guó)、美國(guó)、德國(guó)。目前我們?cè)趧?dòng)力電池方面已經(jīng)有18年的動(dòng)力電池的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)。
孚能科技同時(shí)也是一站式的整體能源解決方案的提供商。從電池的整體方案的提供,包括我們的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)模組及標(biāo)準(zhǔn)BMS、系統(tǒng)設(shè)計(jì)到客戶的定制,電芯的定制、模組的定制以及管理系統(tǒng)的定制,同時(shí)我們又是世界級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)廠商,也通過(guò)了中西方整車(chē)OEM的驗(yàn)證,同時(shí)也可以滿足全球JIT和JIS的供貨,服務(wù)全球的整車(chē)廠。
同時(shí)我們也秉持著可持續(xù)發(fā)展這樣的一個(gè)目標(biāo),做到生產(chǎn)本地化、接近客戶,減少環(huán)境污染及溫室效應(yīng),可持續(xù)供應(yīng)鏈的開(kāi)發(fā)與扶持等方面的社會(huì)責(zé)任和目標(biāo)。同時(shí),我們也對(duì)生命周期后的電池管理,我們有一整套的解決方案,這里包括電池系統(tǒng)的回收、二次的再利用以及原材料的直接回收。
電池發(fā)展到今天,雖然說(shuō)目前能夠達(dá)到500公里、600公里甚至700公里,但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。昨天我和演講嘉賓在一起聊天的時(shí)候還說(shuō)到電池太重,成本太高。那么要解決電池重的問(wèn)題,體積大的問(wèn)題,還得要解決能量密度問(wèn)題。
從2011年我們投產(chǎn)185Wh/Kg能量密度的電池開(kāi)始,2019年我們開(kāi)始生產(chǎn)285Wh/Kg到320Wh/Kg能量密度的電池,未來(lái)我們儲(chǔ)備了400Wh/Kg電池的技術(shù),來(lái)滿足整車(chē)廠這樣的需求。我們預(yù)測(cè)當(dāng)電池達(dá)到400Wh/Kg的時(shí)候,整車(chē)廠就不會(huì)這么痛苦了,汽車(chē)電池的標(biāo)準(zhǔn)化就會(huì)上到議程上來(lái)。
對(duì)于整個(gè)電池動(dòng)力方面,我們有自己的思考。
我們從液態(tài)電池開(kāi)始到凝膠到半固態(tài)到固態(tài),徹底解決我們電池的安全問(wèn)題,做成了一個(gè)不可燃的電池,使我們整車(chē)廠和終端用戶對(duì)電池不會(huì)再有安全方面的憂慮。
另外的問(wèn)題是所謂的安全和未來(lái)的快充。這里舉一個(gè)例子,這是我們最新一代量產(chǎn)的285Wh/Kg的電池,未來(lái)發(fā)展方向大家作為消費(fèi)者來(lái)說(shuō),最關(guān)注的第一個(gè)是續(xù)航里程,能量密度很重要。另外一點(diǎn)就想能不能快點(diǎn)充電,能不能15分鐘就能充完,然后跑個(gè)500公里到600公里解決問(wèn)題。這是最新一代我們投產(chǎn)的電池已經(jīng)達(dá)到了2.2C充電循環(huán)壽命可以達(dá)到2000次以上,還能有保證90%以上的保持率,質(zhì)保超過(guò)50萬(wàn)公里,來(lái)滿足整車(chē)廠下一代整車(chē)的需求。
對(duì)于電池的安全性能我們做到了歐洲的標(biāo)準(zhǔn)。最近中國(guó)出臺(tái)了一個(gè)熱失控測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),要求電池包在熱失控情況下5分鐘內(nèi)不能起火,我們通過(guò)第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)做了熱失控實(shí)驗(yàn),第一次測(cè)試結(jié)果在加熱啟動(dòng)熱失控的情況下36分鐘之后還沒(méi)有看到任何起火的現(xiàn)象,滿足歐洲和中國(guó)兩個(gè)國(guó)家和地區(qū)的安全要求。
說(shuō)到孚能科技未來(lái)的發(fā)展布局,我們是一家國(guó)際公司。目前我們整個(gè)的產(chǎn)能擴(kuò)展,為了滿足客戶的要求,目前我們?cè)谮M州、鎮(zhèn)江繼續(xù)擴(kuò)大產(chǎn)能,尤其在歐洲和美國(guó)。在2025年力爭(zhēng)要滿足所有客戶的產(chǎn)能方面的布局。從中國(guó)出發(fā)布局全球走向世界,在新能源第四次工業(yè)革命當(dāng)中滿足整個(gè)新能源汽車(chē)以及整個(gè)能源物聯(lián)網(wǎng)對(duì)儲(chǔ)能電池、新能源汽車(chē)動(dòng)力電池這樣的需求。
最后契合賈可博士今天會(huì)議的主題“冬芽”,“敢于破冰,迎難而上,不斷積累,破土而生”。
謝謝大家!
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