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吉陽智云陽如坤:靠規模來解決動力電池制造過程的問題

發布時間:2016年09月26日 16:23 來源:客車網
  當前電動汽車正處在快速發展期,相關政策、技術、安全、商業模式等問題備受關注。2016年9月22日在北京召開的最新一期“電動汽車熱點問題系列研討會”聚焦于“動力電池技術升級與產業鏈研究”,會議在中國電動汽車百人會執行副理事長歐陽明高教授主持下,邀請了動力電池行業專家學者們進行了深入研討,并就當前動力電池技術、市場的現狀與發展趨勢,動力電池標準化相關工作進行了介紹。

  會上,中深圳吉陽智云科技有限公司董事長陽如坤做了精彩發言,內容整理如下:

  我們認為(動力電池應)成為一個產業發展的母產品,就是跟CPU、機器人或者鋼鐵同等重要的一個產品。我們認為這樣一種產品應該盡量做到單一化、標準化、系列化,做到做精、做細這樣一個要求,也是成為整個產業發展重要的一些方面。這里我想說一下動力電池制造的現狀,我下面會有詳細的。這里有一個事實我想跟大家說一說,我們看到的規范的目錄,我認真的統計了一下,大概有10家,有30多個型號,總部這4批公布的目錄下來,大概有56家,一共有150多個型號,剛才比亞迪說他們有4個型號,實際上對于我們國家來說,整個這些型號實際上對我們整個制造產業是非常不利的,這里說是差異化競爭,我認為主要還是技術不成熟,或者很多人自以為是,結果結構不同、工藝不同、裝備不同,很難實現技術的積累,制造合格率非常低,整個相當于設備的運轉率也低,效率低,成本就居高不下,我認為這點主要還是從型號的角度來解決。

  剛才王博士也說到了,規格,我建議你們的規格按照尺寸作為主參數,而不是把容量作為主參數,這樣真正才能體現電池的規格。另外我建議,就以這三類,一個圓柱、一個方型的,另外是軟包,我個人認為就是6—10種,整個國內我們推薦的標準,不要做太多,太多以后像比亞迪剛才說的,很難把質量提上去,很難把效率提上去。這里還有很重要的因素,從裝備制造的角度來看,我們整個制造標準沒有,就是說在這塊上,我不知道這個應該歸到哪一塊,是歸到整個電池,還是歸到裝備,還是歸到哪里,這個方面的研究是很缺乏的。我舉幾個例子,比如材料的替代,電池制造過程的一些東西,還有制造的認可、應用的認可。

  我個人認為,電池的安全性主要三個方面,設計、制造、使用。設計方面,我覺得基于可制造的電池的設計非常缺乏,我也看國內的一些大企業,我們一些電池的設計,制造方面,制造性考慮相對來說是比較缺乏的,怎么樣保證我設計的電池制造的合格率是最高的,這方面值得重視。從制造本身來說,我們主要是從制造的精度、控制、智能制造方面考慮,還有使用方面,當然也是有一些重要的內容。

  從制造整個電池來說,在我們看來四個方面,水分、毛刺、極片保護、粉塵的控制,從制造角度來說最重要的保證這幾個方面。

  這里我想舉個例子,這是大家看到的動力電池的內部結構,實際上電池有一個很重要的原則,這里面一旦出現縫隙的時候實際上對電池的性能影響非常大,不管是枝晶也好、沉積也好都在這里產生。我們做了一個實驗,我們現在的方形電池卷繞、壓扁以后形成的縫隙,我猜大部分的動力電池都會出現這樣的問題。這是拆開隔膜的情況,這是隔膜的變化情況。我們認為電池的制造,應該說從宏觀的制造到微觀,用極光,用這樣一些,包括張力控制這些來解決細微的問題,這是我說的這個方面的內容。

  動力電池應該說未來從現在的這個現狀、合格率低、一致性差,發展成未來大規模的制造,未來能夠實現從1G瓦時到5—10G瓦時。實際上1G瓦時什么概念才2萬輛車到3萬輛車,我們認為從動力電池制造角度來說,我們電池一條線的產能遠遠太低了,要怎么實現大規模制造是很重要的方面,我們認為動力電池制造主要往兩個方面,一個是大規模和智能化這個方面。這里我是給大家算個簡單的算術,從合格率到電池的利潤率,實際上我們在這里目前電池的現狀我們還是非常低,比如我們的合格率只有90左右,我們的材料利用率大概也就是在88,整個有12的利潤增長空間,我們認為在未來如果說我們能做到99,利用率做到98的話,我們這里大概增長的空間會更大,我認為制造的角度來說降成本也是很重要的方面。

  這是整個電池未來的情況,我就不多說,從體系來說大家都比較清楚,我們認為在未來主要是在制造成本和制造合格率上太體現,我們認為動力電池制造未來就是大規模和智能化這兩個方面來入手,來把整個動力電池的制造問題解決,這次我們也是跟肖主任制定了一個制造的路線圖,最重要的我認為這里在電池的一致性和品種、和制造的成本上有一些很重要的要做的事情,我們認為在制造成本上,比如說我們現在是制造成本在2毛5,未來我們希望降大幾分錢或者1毛錢的瓦時制造成本,分解到制造領域我們怎么努力來達到這樣一個目標,這是動力電池制造的路線圖。

  根據我最近了解電池的安全性,我個人認為我們現在應該啟動新型電池的制造研究,這里我了解的,比如說在固態或者半固態鋰硫電池的制造工藝上的研究,我個人認為應該現在來啟動,比如像我們鋰鉑的制造,或者核心物質和固態電解質的復合,或者我們隔膜和極片的復合,因為在我看來,確確實實這種固態電池在安全性和能量密度上都帶來很有價值的東西,當然可能從產業界的角度來說,我們大規模生產還早,但是我認為在這個層面上是一個機會,或者對我們國內來說是一個機會。

  動力電池制造的挑戰我認為有以下幾個方面,剛才說的尺寸規格,第二,單線的產能能不能提到更高,另外數字化的設計,還有我們制造過程的全監控,還有連續一體化的過程。在數字化設計,有一些電池廠,我認為數字化設計還有很多問題,從本身材料組配型、可制造的設計等等方面還缺乏,還有基于可回收的電池設計,我們曾經探討532模型,我們先把50%的價值用在這個動力,30%用在儲能,20%拿來回收,我認為如果能實現這樣一個數字化設計模型,可能對于未來動力電池發展會比較有好處。

  從動力電池制造挑戰來說,我認為要全生命周期的過程,這里我最強調的一點就是,我們整個電池制造過程的所有影響質量、安全、一致性的要求,能夠實現全部的檢測、預判和控制,這里面是很有難度的東西,包括要實現,比如我們粉料要實現在線檢測是很困難的,但是我們這里不得不研究這些都是,在我看來這里應該立項專門來處理這樣一些事情。

  我想從未來制造的角度,我覺得動力電池的制造應該從大規模的角度來說,我們一定要強調連續化,因為我發現我們動力電池制造過程都是斷斷續續的,走一段停一段,很浪費材料、很浪費時間、更浪費我們整個制造過程的質量,這里我想提三個方面,一個是制料的連續一體化的過程,第二制片連續一體化,第三,烘烤,整個暫停是對我們動力電池制造過程影響提高效率大規模很重要的制約因素,這可能是立一些項目解決這個問題。這是動力電池制造過程的互聯互通,為智能制造立下標準的地方。我們最近提出一些方法,我們把所有的設備作為一個CPS節點,叫做信息物理單元,也是美國人提出來的,我們把設計作為一個單元來看成一個互聯網的節點,這樣所有的設備把它作為一個透明的東西,這是我們構建了一個透明工廠的架構。

  我們動力電池要達到我們明確的制造目標,希望從整個入料和最后輸出的過程實現全檢測的控制,這里可以用二維碼來追溯。大概我們通過互聯互通互操作,會有2000—3000個參數要實現實時的在線監控,我們希望實現幾個閉環,第一個,在電芯。第二個,在PACK。第三個,實現整個大規模的數字化制造和閉環控制。

  最后我想提一個簡單的建議,裝備方面,我認為,第一個,我們對工藝的研究不足。第二個,我們影響質量的因素,我們這里還缺乏一些監控。第三個,我們裝備的基礎確實國內相對來說比較差。我們很多螺釘、螺帽、墊片都很難滿足要求,相當于我們整個基礎比較差,在差的條件下怎么能保證電池制造本身的穩定性和合格,我認為也是很重要的方面。第四個,我認為電池裝備本身存在不健康的因素,我們怎么來解決這個問題。從某種意義上來說,我認為我們重視不足、支持不足、研究不足。所謂重視不足,比如我們在整個電池的發展過程中的立項,很少去專項支持裝備、專項支持這方面的內容。從裝備角度來說,我們最后拿到的好多都是靠自己一些資金積累來解決這些問題,最后往往是發展過程中很難去把裝備做到更好。

  這里我有一個簡單的建議,第一個,我們應該做一個動力電池制造的路線圖,來立項研究電池的工藝、制造方法和制造裝備。第二個,從裝備的發展來統一規劃,專門來立項。第三個,要建立動力電池制造標準和制造裝備的標準。從具體的建議來說,第一個,開展大規模、連續化制造技術和裝備技術的研究。第二個,智能制造方面。第三個,為2020年或者2020年以后半固態或者固態鋰硫電池的制造工藝和裝備進行一些準備。我認為這是解決可能那一代電池更重要的方面,當然我們現在業面臨很多問題,我覺得現在主要是靠大規模來解決一些制造過程的問題。

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