10月28日-29日，由嘉定政府支持，蓋世汽車及國家特聘專家汽車組聯(lián)合主辦的“2020第十二屆全球汽車產(chǎn)業(yè)峰會(huì)暨第八屆汽車與環(huán)境創(chuàng)新論壇”隆重召開。此次論壇以“思辨謀局，創(chuàng)新落地”為主題邀請(qǐng)百名權(quán)威嘉賓，共同探討中國汽車產(chǎn)業(yè)在新形勢(shì)、新格局和常態(tài)化疫情防控下，有序發(fā)展的思路舉措。會(huì)議期間，清陶新能源科技有限公司總經(jīng)理李崢發(fā)表了題為“清陶固態(tài)動(dòng)力電池產(chǎn)品迭代與系統(tǒng)升級(jí)”的主旨演講。

以下為演講實(shí)錄：

首先感謝王老師對(duì)我的介紹，也感謝會(huì)議主辦方給我這個(gè)機(jī)會(huì)能在這個(gè)場合向大家簡單介紹一下我們清陶現(xiàn)在在固態(tài)動(dòng)力電池這個(gè)領(lǐng)域做的工作。正如剛才黃學(xué)杰老師講的，其未來在動(dòng)力電池、鋰離子電池后面發(fā)展的過程當(dāng)中，其實(shí)核心的創(chuàng)新一定還是從材料這個(gè)領(lǐng)域開始的，恰好我們清陶這個(gè)團(tuán)隊(duì)也是長時(shí)間在新材料的創(chuàng)新領(lǐng)域來做工作。

我今天報(bào)告的題目是清陶固態(tài)動(dòng)力電池產(chǎn)品迭代與系統(tǒng)升級(jí)，主要我會(huì)聚焦在動(dòng)力應(yīng)用領(lǐng)域。首先固態(tài)電池的概念已經(jīng)不是新的概念了，特別是在國劇兩年時(shí)間里面無論是資本市場還是OEM都比較關(guān)注到了這個(gè)領(lǐng)域，固態(tài)電池它首先是通過材料創(chuàng)新解決了安全性的問題，因?yàn)榻鉀Q了安全性的問題我們就有更好的機(jī)會(huì)把更高克容量的材料應(yīng)用在電池體系中，獲得更高的電壓平臺(tái)，和更高的能量密度，這樣我們就有機(jī)會(huì)去進(jìn)一步降低系統(tǒng)成本，有機(jī)會(huì)系統(tǒng)性解決目前在新能源汽車、動(dòng)力電池里面出現(xiàn)的安全、里程和成本焦慮的問題，在這些領(lǐng)域其實(shí)都有很廣闊的前景。

清陶這個(gè)公司我后面會(huì)有簡單的介紹，其實(shí)在14年之前我們主要是依托高校院所的資源來做固態(tài)電池及材料的前瞻開發(fā)，清陶公司是14年成立的，在16年底的時(shí)候我們?cè)谑袌錾瞎_了固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的時(shí)間表，目前來看這個(gè)時(shí)間表我們是基本兌現(xiàn)的，17年我們拿出了固態(tài)電池的樣本，在18年底的時(shí)候我們的第一條0.1G瓦時(shí)的固態(tài)電池的產(chǎn)線投產(chǎn)，當(dāng)然這個(gè)產(chǎn)線并不是用來面向動(dòng)力電池市場供貨的，因?yàn)樗漠a(chǎn)能等各方面都比較低，靈活性比較大，我們當(dāng)時(shí)主要是在特種安全領(lǐng)域做了一些工作。19年的時(shí)候，一個(gè)是在特種安全領(lǐng)域我們實(shí)現(xiàn)了批量供貨，另外就是我們可以裝車的動(dòng)力電池拿到了機(jī)動(dòng)車行業(yè)的強(qiáng)檢報(bào)告。到今年，也就是2020年，我們?cè)谝舜?G瓦時(shí)的動(dòng)力電池產(chǎn)線已經(jīng)投產(chǎn)了，我們也和多家主機(jī)廠聯(lián)合實(shí)現(xiàn)了清陶固態(tài)動(dòng)力電池的裝車運(yùn)行。

清陶的產(chǎn)品主要分為這四個(gè)大類，今天會(huì)聚焦在動(dòng)力電池的領(lǐng)域，動(dòng)力電池也分兩類，一類就是現(xiàn)在講的常規(guī)能量型電池進(jìn)一步突破能量密度，包括超過300Wh/kg，另一方面還有一些更高的突破，就是我們?cè)谝恍└叨水a(chǎn)品里面應(yīng)用的，可能一步到位的，類似于要對(duì)抗重力做功的領(lǐng)域，可能它直接就是從400Wh/kg往上走的，這是我們產(chǎn)品的幾個(gè)大的分類。

因?yàn)榍逄罩饕菑暮诵牡脑牧祥_始，從這個(gè)角度來說我們具有一個(gè)充分的研發(fā)和量產(chǎn)能力，包括我們自己的固態(tài)電池的電解質(zhì)材料規(guī)?；漠a(chǎn)線，包括我們的研發(fā)中試線，包括我們的材料分析表征的手段。這是我們量產(chǎn)的能力的展示，主要是我們江西宜春的工廠，1GWh的工廠，CPK目標(biāo)是超過2.0。

清陶的固態(tài)電池之所以有快速的發(fā)展，其實(shí)最核心的還是從核心材料開始的，一個(gè)方面是我們解決了固態(tài)電解質(zhì)規(guī)模化生產(chǎn)制造的問題，現(xiàn)在我們所說的固態(tài)電解質(zhì)主要是聚焦在氧化物，具體來說是以鋰鑭鋯氧材料為主體，然后進(jìn)行宏量化的生產(chǎn)。另外就是對(duì)正極材料表面做包覆，我們現(xiàn)在專門設(shè)置了一條針對(duì)高鎳材料的固態(tài)電解質(zhì)包覆產(chǎn)線，對(duì)于負(fù)極材料，我們也開發(fā)了規(guī)?；难a(bǔ)鋰工藝和設(shè)備去支持320Wh/kg以上的應(yīng)用高鎳、高硅比例含量材料的電池的量產(chǎn)。同時(shí)在復(fù)合電極、原位固化等方面的創(chuàng)新工藝已經(jīng)獲得了量產(chǎn)化的驗(yàn)證。

基于核心材料的體系創(chuàng)新和材料工藝的創(chuàng)新，顯然我們可以在電池中獲得更高的安全性，也可以獲得更高的能量密度。比如說我們?cè)趥鹘y(tǒng)材料體系，以石墨為負(fù)極主要材料，復(fù)合部分硅的材料里頭現(xiàn)在可以做到320到350瓦時(shí)每公斤的能量密度。以金屬鋰為負(fù)極的產(chǎn)品，目前我們可以交付的產(chǎn)品做了450瓦時(shí)每公斤，但這個(gè)并不是在汽車領(lǐng)域應(yīng)用，因?yàn)樗€是有循環(huán)壽命的影響，但是還可以在一些循環(huán)壽命要求沒有那么高的領(lǐng)域使用。這里展示的一些報(bào)告主要是第三方的認(rèn)證。

我們自己的理解就是電池體系的創(chuàng)新應(yīng)該分為三個(gè)層面，最核心的原創(chuàng)其實(shí)就是核心材料的創(chuàng)新，其次就是關(guān)鍵工藝的創(chuàng)新，再輔以系統(tǒng)集成方面的創(chuàng)新，這些創(chuàng)新都對(duì)我們電池體系能量密度的提升，以及更好地在新能源汽車領(lǐng)域發(fā)展有重要的意義。但是，其中最本質(zhì)的問題還是材料，因?yàn)槿绻覀冊(cè)诓牧象w系里面創(chuàng)新，因?yàn)殇囯x子電池變化原理上來說大家行業(yè)里面都是比較明確的，如果我們的材料體系不創(chuàng)新，我們只是在電池形狀等方面做創(chuàng)新，這種也有，但是不會(huì)出現(xiàn)革命性的創(chuàng)新。工藝創(chuàng)新的作用，一個(gè)是把現(xiàn)有的電池里面材料的容量更好地發(fā)揮出來，另外就是對(duì)我們降成本有非常大的意義，包括干混、干壓這些工藝創(chuàng)新，這些也是對(duì)未來新能源汽車這個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用有非常重要的意義。

這個(gè)是清陶的電池目前已經(jīng)裝車應(yīng)用的樣本，一個(gè)是在今年上半年我們和北汽新能源合作開發(fā)的第一代產(chǎn)品，基于北汽EX3車型，現(xiàn)在正在進(jìn)行一些耐久性的測(cè)試，因?yàn)檫@是立項(xiàng)比較早的項(xiàng)目，所以沒有用北汽最新的車型。第二個(gè)是和合眾新能源在高端SUV哪吒U的平臺(tái)上進(jìn)行的開發(fā)，我們也進(jìn)行了一些相關(guān)耐久性的測(cè)試。后面我們有很多的OEM合作伙伴，因?yàn)轫?xiàng)目都在保密中，這兩個(gè)是公開見報(bào)的消息，我們目前也在其他車型，包括也和其他的合作伙伴有一些裝車的工作，只是不太方便現(xiàn)在公開。

這些就是我們固態(tài)電池產(chǎn)品的技術(shù)路線圖，這個(gè)和黃老師剛才講的動(dòng)力電池路線圖2.0版相比就很局部了，因?yàn)槲覀冏约憾x在2.0的路線圖里處在什么位置呢？處在能量型電池的高端型，沿著這個(gè)細(xì)分的路線發(fā)展。在這個(gè)過程當(dāng)中目前我們看實(shí)際上是在2020年這個(gè)節(jié)點(diǎn)上，實(shí)際上我們已經(jīng)裝車的能量密度大概在300瓦時(shí)每公斤左右，明年我們和一些主機(jī)廠有裝車計(jì)劃的產(chǎn)品目標(biāo)放在了350瓦時(shí)每公斤，現(xiàn)在已經(jīng)開始做A樣的階段。我們現(xiàn)在做的材料體系中采用石墨作為主要物質(zhì)，然后采用半固態(tài)的體系，經(jīng)過我們前期的摸底，我們覺得它的能量密度，近幾年能實(shí)現(xiàn)裝車應(yīng)用的能量密度目標(biāo)基本上定在370到380瓦時(shí)每公斤，目前實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)已經(jīng)有了，后面主要是跟主機(jī)廠進(jìn)行聯(lián)合的A樣、B樣的驗(yàn)證。

剛才講到的主要是材料體系或者說電芯本身的問題，今天我還講另外一個(gè)我們產(chǎn)品布局的思考，就是系統(tǒng)集成。因?yàn)槲覀冡槍?duì)今天講的是清陶的動(dòng)力電池這部分，實(shí)際上從客戶思維的角度來說，就是車用的動(dòng)力電池現(xiàn)在行業(yè)主要的痛點(diǎn)有哪些？一方面是續(xù)航里程的衰減，殘值低；第二個(gè)就是安全和耐久性有待提升，同時(shí)電池包的熱管理系統(tǒng)很復(fù)雜，耗能高；同時(shí)電池包存在著過度設(shè)計(jì)的問題；還有一個(gè)很大的問題是電芯的一致性差。我們清陶跟OEM合作，做的是系統(tǒng)級(jí)的產(chǎn)品交付，也就是說要把固態(tài)電池的特性通過系統(tǒng)級(jí)的產(chǎn)品方案去解決現(xiàn)在車用電池的痛點(diǎn)問題，

第一方面，我們發(fā)揮的是固態(tài)電池本身的熱模型優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槲覀兠撾x了傳統(tǒng)電解液的束縛之后，可以把工作溫度上限從55度向上提升擴(kuò)展；

第二方面就是一致性的優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)在的動(dòng)力電池里頭，底盤的設(shè)計(jì)，特別是乘用車?yán)锏碾姵刂饕捎玫亩际情L條形式的設(shè)計(jì)，這是為了保持電池的一致性，但是本身從電池強(qiáng)度的角度來說，固態(tài)電池去解決這個(gè)問題的話我們可以換一種思路，不用這樣一個(gè)一個(gè)豎起來做成這種工藝難度較大的矮長條，這樣會(huì)在整個(gè)電池包設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)一種突破；

第三方面，因?yàn)楣虘B(tài)電解質(zhì)本征是安全的，解決了起火的隱患；

第四方面，還有一個(gè)很大的特點(diǎn)就是因?yàn)樗鼫p少了液態(tài)的成分，導(dǎo)致它整個(gè)體系的抗腐蝕性增加，所以我們現(xiàn)在的評(píng)價(jià)是日歷壽命會(huì)有非常明顯的提升。這個(gè)日歷壽命提升是因?yàn)槲覀兦逄赵谝恍┢渌胤N領(lǐng)域做了前期的評(píng)價(jià)工作，得到了較為充分的驗(yàn)證，通過加速老化的實(shí)驗(yàn)，有相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支撐。

我們理解，我們的工作是把電池電芯本身的特質(zhì)轉(zhuǎn)變成解決主機(jī)廠痛點(diǎn)的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)，所以我們做了一個(gè)總結(jié)：simple、smart、safe。首先就是極簡靈活，我們可以把PACK的結(jié)構(gòu)件數(shù)量減少45%，其次通過智能管理，把整個(gè)電池生命周期價(jià)值進(jìn)行提升，還有安全耐久的特點(diǎn)。

當(dāng)然我們自己也制定了自己的系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品規(guī)劃路線圖，我們自己理解在新能源汽車這個(gè)方向上來說，不同的主機(jī)廠產(chǎn)品定位不一樣，如果是定位的續(xù)航里程比較低，A級(jí)及以下的車型，可能我們從系統(tǒng)的集成技術(shù)來說更多追求性價(jià)比，這個(gè)部分的市場我們會(huì)用現(xiàn)在已經(jīng)量產(chǎn)的VDA355和390標(biāo)準(zhǔn)模組電池去提供解決方案，當(dāng)然這種解決方案就有一個(gè)特點(diǎn)，它的效率相對(duì)來說受到一定的限制。當(dāng)然我們針對(duì)于續(xù)航超過6百公里以上的車型，我們計(jì)劃在明年到后年開始給主機(jī)廠推非標(biāo)準(zhǔn)模組的清陶系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品解決方案，這個(gè)解決方案就是在保證和追求電芯性能的同時(shí)進(jìn)一步提升成組效率，我們現(xiàn)在規(guī)劃爭取在3-5年時(shí)間內(nèi)，把整個(gè)系統(tǒng)的能量密度提升到280瓦時(shí)每公斤以上。

這是一個(gè)簡單的企業(yè)介紹，在過去幾年中我們企業(yè)有幸獲得了上汽、廣汽、北汽和中國銀行的投資，我們的產(chǎn)品交付包括車用、特種產(chǎn)品交付，以及參與了一些重大項(xiàng)目的產(chǎn)品交付。公司總部在昆山，離這個(gè)會(huì)場很近，大概車程半個(gè)小時(shí)的樣子，我們?cè)诶ド胶徒鞯囊舜憾荚O(shè)有量產(chǎn)的工廠，是電池的產(chǎn)線。我們的固態(tài)電解質(zhì)材料目前的產(chǎn)能是120噸每年，我們的材料包覆產(chǎn)線的產(chǎn)能一年可以做到5萬噸，這個(gè)產(chǎn)線就在江蘇。我們?cè)诮K和廣東設(shè)有自己的設(shè)備生產(chǎn)基地，另外我們還會(huì)進(jìn)行電池回收和梯次利用，最后這個(gè)沒有在今天的探討范圍內(nèi)，但是我們這個(gè)產(chǎn)業(yè)布局從14年開始做，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了盈利。

從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)角度來說，進(jìn)一步還是延續(xù)我們剛才的思路，核心還是材料的迭代，材料升級(jí)之后我們一定會(huì)有工藝的升級(jí)和設(shè)備開發(fā)的跟進(jìn)，最后實(shí)現(xiàn)幾點(diǎn)，第一個(gè)是從固態(tài)到全固態(tài)的轉(zhuǎn)變，這樣的話安全性能會(huì)得到進(jìn)一步的提升，同時(shí)通過規(guī)?；漠a(chǎn)品來提升產(chǎn)品的良率和一致性，實(shí)現(xiàn)多層次協(xié)同創(chuàng)新。

目前我們可以固態(tài)電池已經(jīng)在性能上具備明顯的優(yōu)勢(shì)，未來的前景和廣闊，已經(jīng)成為了一種大的趨勢(shì)，我們率先實(shí)現(xiàn)了高安全的固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化，目前的產(chǎn)品已經(jīng)逐步走入了我們的視野，因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在有相對(duì)的靈活性和定制化的開發(fā)，也希望和主機(jī)廠和上下游的朋友共同合作，一起推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步升級(jí)，通過我們技術(shù)原始的創(chuàng)新讓新能源汽車在這個(gè)行業(yè)里實(shí)現(xiàn)更大、更快的發(fā)展。

今天我的報(bào)告就到這里，謝謝大家。

敬請(qǐng)關(guān)注“2020第十二屆全球汽車產(chǎn)業(yè)峰會(huì)暨第八屆汽車與環(huán)境創(chuàng)新論壇”直播專題！

https://auto.gasgoo.com/NewsTopic/281.html

返回第一電動(dòng)網(wǎng)首頁 >