2023年9月6-7日,由中國汽車工程學會(China-SAE)、德國汽車工業(yè)協(xié)會(VDA)與世界新能源汽車大會國際組織(籌)共同主辦的2023世界新能源汽車大會(IAA Mobility專場)在德國國際汽車及智慧出行博覽會(IAA Mobility)期間召開,大會以“低碳出行、合作共贏”為主題,邀請來自全球的政府領導和企業(yè)高層發(fā)表演講。
在9月6日的全體大會上,中創(chuàng)新航董事長劉靜瑜發(fā)表了精彩演講,內容如下:
中創(chuàng)新航董事長劉靜瑜
主要觀點:
1.做到能量和資源的機制平衡,是我們公司的發(fā)展理念。隨著新能源汽車的快速增長,如何將資源做到極致,利用能量與資源怎樣達到極致平衡,是我們一直在思考的問題,也是我們技術創(chuàng)新的重要驅動。
2.堅持把終端用戶與客戶的需求和社會可持續(xù)發(fā)展作為技術發(fā)展的根本追求,因此在材料、結構、制造等創(chuàng)新,始終高度關注產品的安全性、功率性能體驗、資源利用效率、全生命周期成本?;谶@些思考,在材料和化學體系方面的研究,體現(xiàn)在高壓化、高錳化、無鈷化、固態(tài)化等4個方面。
3.提出了極簡理念,從產品的底層功能出發(fā),從基本的技術原理出發(fā),重構產品設計,重構制造過程。上半年已量產的OS電芯,零部件數(shù)量簡化了25%,工序數(shù)量簡化了40%,相應的制造成本降低了10%以上。
4.應對高性能電池應用場景,提出了最佳解決方案-頂流大圓柱電池,能夠實現(xiàn)比能量300Wh/kg,6C快充,結構內阻下降50%,無熱蔓延的安全性能,更高的制造效率以及高度標準化的結構尺寸。
以下內容為現(xiàn)場演講實錄:
劉靜瑜:
尊敬的各位嘉賓、各位朋友,下午好。當前新能源行業(yè)處于關鍵的發(fā)展時期,今天的大會主題是“低碳出行,合作共贏”,我覺得這個主題很切合當前的情況,能夠為行業(yè)指出發(fā)展的方向。電動出行是實現(xiàn)交通運輸減碳、供應鏈穩(wěn)定的關鍵。如何加速推動新能源汽車全面電動化,如何提升供應鏈低碳與穩(wěn)定,是全行業(yè)關心和關注的話題。中創(chuàng)新航作為動力電池技術路線的重要影響者,我們一直在思考怎樣為這個行業(yè)做出應有的貢獻。
我們有一個夢想,超越商業(yè),造福人類,我們有一個理想,共創(chuàng)共贏,成就偉大。我們認為在動力電池領域的技術創(chuàng)新,對加速汽車電動化起到積極的作用。所以我今天重點分享公司動力電池技術和產品創(chuàng)新。
在分享技術和產品之前,首先我也簡要地介紹一下公司,中創(chuàng)新航是一家在香港聯(lián)交所上市的公證公司,致力于為全球優(yōu)秀的企業(yè)提供可靠的產品和最優(yōu)質的服務。公司在全球布局了5個研發(fā)中心,現(xiàn)有研發(fā)人員超過4000人,在電池材料、電池結構、系統(tǒng)集成、電氣電路、BMS、工藝技術、智能制造和循環(huán)再生等重點技術領域開展了研發(fā)和創(chuàng)新。
公司已配套的40多款純電動乘用車型,100多款混動乘用車型,車型可按客戶需求全系車型配套首發(fā),目前已具備年裝車量超百萬臺的能力,就是目前我們已經具備了年裝車量百萬臺的能力,相當于一年可實現(xiàn)500余萬噸的碳減排,也反映了電動車電動化是汽車行業(yè)實現(xiàn)綠色低碳可持續(xù)發(fā)展目標的正確途徑。
接下來我跟大家分享一下,技術創(chuàng)新理念,技術發(fā)展方向和實現(xiàn)路徑。這里可以看到一個能量密度的提升的圖表,我們怎么樣做到能量和資源的機制平衡,是我們公司的發(fā)展理念。那么隨著新能源汽車的快速的增量,如何將資源做到極致,利用能量與資源怎么樣達到極致平衡?是我們一直在思考的問題,也是我們技術創(chuàng)新的一個重要驅動。
與此同時,我們堅持把終端用戶與客戶的需求和社會可持續(xù)發(fā)展作為技術發(fā)展的根本追求,因此我們在材料、結構、制造等過程中的創(chuàng)新,始終高度關注產品的安全性、功率性能體驗、資源利用效率、產品全生命周期的成本。
基于這些思考,我們在材料和化學體系方面的研究,體現(xiàn)在高壓化、高錳化、無鈷化、固態(tài)化等4個方面。高電壓的三元電池技術是我們在高能量與資源機制平衡,以及高能量與安全極致平衡理念下推出來的,這項創(chuàng)新在我們同業(yè)中大家都知道,我們公司這項創(chuàng)新對行業(yè)實際上已經起到了一個實質的貢獻。
我們是第一家將中鎳5系產品能量密度提升到高鎳8系產品相當水平,并率先采用高電壓5系產品實現(xiàn)600公里續(xù)航。經過迭代升級,我們推出的6系高電壓產品能夠達到每公斤300瓦時的水平,可以支持1000公里以上的續(xù)航。隨著技術的持續(xù)進步,中鎳高電壓產品能夠覆蓋絕大部分車型,對長續(xù)航、高性能的要求,高電壓技術有效提升了鋰鎳等資源的能量效率,從而顯著降低了成本。
隨著高電壓技術的進步,更低的成本環(huán)境、更友好的錳將扮演越來越重要的角色,錳含量30%以上的中鎳低鈷層狀三元材料以及錳含量70%以上的磷酸鹽材料與間接式材料化學體系,將成為兼具高比能高安全資源高效利用及低成本的主流解決方案。
面向更高能量密度的要求,9系高鎳硅碳負極搭配,甚至使用鋰金屬成為必然。這個階段電池本質安全技術發(fā)展將是決定性的。當前我們開發(fā)的采用平液化技術,能量密度每公斤可以做到350瓦時。我們350瓦時/公斤的電池針刺實驗,刺穿電池,電芯不起火,電芯的熱安全性能達到了中鎳三元的相當水平,采用半固態(tài)技術的電池能量密度可以達到每公斤450瓦時,有望實現(xiàn)更優(yōu)秀的熱安全性能。
那么采用復合金屬負極的全固態(tài)的電池技術,能量密度可達到每公斤600瓦時,表現(xiàn)出更高的安全性能,同時大幅改善循環(huán)壽命。這是以上我們對材料體系方面的一個分享,是我們的一個規(guī)劃的技術路徑。
那么以上我們是分享如何以更少的資源,特別是稀缺資源,來獲取更高的能量。事實上在材料和化學體系的開發(fā)過程中,我們同樣也將材料化學體系的高度標準化及可回收性作為了一個重要的考量因素。
隨著T瓦時時代的到來,資源的可循環(huán)利用正受到越來越多的一個關注。電池材料的高效再生利用是未來動力電池可持續(xù)發(fā)展的一個重要支撐,這是我們在材料體系上的一個觀點。
那么接下來我再介紹一下我們在極簡結構上面我們做了些什么?極簡結構上我們前面已經發(fā)布過極簡結構的OS電芯,那么我們在結構與制造層面的創(chuàng)新,也是我們新發(fā)展理念的一個重要方面。
即使都在結構上面來說,怎么樣讓能源極大地發(fā)揮出來,極少地減少中間環(huán)節(jié),這也是我們持續(xù)地在探索的過程中,我們極致成本的解決方案,聚焦設計與制造高度的融合,我們從哪里出發(fā)?
我們從產品的底層功能出發(fā),從基本的技術原理出發(fā),重構產品設計,重構制造過程,提出了 One stop(OS)的理念,One stop設計理念是什么意思呢?
就是說我們怎么樣讓功能的高度集成,將產品的設計極簡化,制造過程極簡化,生產設備極少化,減少產品和過程的復雜度和單位固定資產投資的強度,實現(xiàn)大規(guī)模生產的高穩(wěn)定、高可靠以及低成本,并開發(fā)出一系列涵蓋新結構、新裝備、新工藝的關鍵技術。
當前我們量產的第一代OS電芯零部件數(shù)量簡化了25%,工序數(shù)量簡化了40%,相應的制造成本降低了10%以上。OS電芯完美地兼顧了無模組化系統(tǒng)集成的特殊要求。我們已經量產的無模組化的CIR技術將電池系統(tǒng)零部件數(shù)量已經減少了10%以上,制造工序簡化了25%。
率先將磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)能量密度提升至每公斤153瓦時,當前磷酸鐵鋰成為700公里以內續(xù)航區(qū)間的主流,隨著高錳鐵鋰技術的發(fā)展,OS電芯能量密度將達到每公斤230瓦時,高錳鐵鋰CIR電池系統(tǒng)能量密度將超過每公斤180瓦時,同時成本就當前磷酸鐵鋰進一步降低10%以上,我們認為高錳鐵鋰CIR技術,為低成本應用提供了系統(tǒng)化的解決方案,成為800公里以內續(xù)航區(qū)間的一個主流,這是目前我們的研發(fā)階段和對產品的一個理解和開發(fā)過程中,我們覺得高錳鐵鋰這個產品提供了最佳的一個系統(tǒng)化的解決方案,同時可以實現(xiàn)800公里以內的主流續(xù)航。
這是我們在兩三年前就發(fā)布了,現(xiàn)在今年上半年已經量產的OS電芯和系統(tǒng)。
那么接下來講現(xiàn)在大家比較熱門的圓柱電池,我們也開發(fā)了一款圓柱電池,這款圓柱電池我們是行業(yè)首創(chuàng)的一個頂流結構的形式,也是46系列大圓柱,采用的是極耳集流盤蓋板一體化的裝配和聯(lián)動的焊接技術,最大程度地實現(xiàn)了功能的融合。
我們這里面通過了極簡的制造效率提升到50%,這個是跟無極耳結構比,頂流結構的電流流進路徑縮短了70%,結構內阻下降了50%,大幅降低了高功率充放電產熱導致的能量消耗,電芯能量顯著提高,從這個結構圖來看得到,我們圓柱的電芯的結構是跟無極耳的結構是完全不同的,所以這里面它的內阻下降了50%,頂流設計使得殼底不再充當一個導流的部件,采用不銹鋼作為殼體材質,實現(xiàn)了零腐蝕、高可靠、快充能力超過了6C,極大緩解用戶補能焦慮,實現(xiàn)了遠行無憂。
我們認為頂流大圓柱為高性能應用場景帶來了最佳的解決方案,它能夠實現(xiàn)每公斤300瓦時以上的高比能量,無熱蔓延的安全性能,6C的快充體驗,更高的制造效率以及高度標準化的結構尺寸。我們在先進材料、先進電池、先進制造和回收再生等領域進行了全方位的專利布局,就是我們伴隨著技術的創(chuàng)新,也進行了這些方面的專利布局。
我們的專利戰(zhàn)略向大家報告一下,我們的專利戰(zhàn)略是圍繞著我們的理念來的。我們的戰(zhàn)略專利是圍繞超越商業(yè)、造福人類的夢想,在構建合理的專利防護體系的同時,在技術和產品上的創(chuàng)新旨在動力電池領域為行業(yè)的健康發(fā)展創(chuàng)造一條正確可持續(xù)發(fā)展之路。
我們想這也是一條成就偉大的理想之路,這個是我們從材料體系、結構體系的創(chuàng)新,那么也介紹一下我們在為歐洲的本土配套做的準備。
我們首個海外生產基地也在葡萄牙按計劃推進,首期是15G瓦時的產能,后續(xù)會根據(jù)市場規(guī)??蛻粜枨髮嵤U產。我們在歐洲會建立完整的運營體系,包括了研發(fā)、智能制造、回收及服務等方面。公司已啟動歐洲本土供應鏈的建設,在資源供應、材料加工、設計服務、基礎建設等方面已與本土企業(yè)開展了合作。
綠色可持續(xù)發(fā)展是公司的發(fā)展理念,我們在減排降碳方面開展了很多的工作,我們也關注到了歐洲相關的法案和規(guī)定的要求,在碳足跡電池、護照、電池回收、材料再生和再利用負責任供應鏈等方面,都已經落實了大量具體的技術和管理安排,并得到了行業(yè)組織的高度評價。
我們始終堅持綠色低碳可持續(xù)發(fā)展的理念,堅持技術創(chuàng)新,期待能為行業(yè)的健康發(fā)展持續(xù)貢獻中創(chuàng)新航的力量。最后感謝所有合作伙伴對我們的支持和幫助,感謝各位專家老師的指導,感謝客戶的信任,相信我們一起同心同行,我們的未來一定會更美好,謝謝大家。
(注:本文根據(jù)現(xiàn)場速記整理,未經演講嘉賓審閱)
來源:蓋世汽車
作者:蓋世直播君
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