2020年8月13日-15日,“2020中國汽車論壇”在上海隆重召開。該論壇是由中國汽車工業(yè)協(xié)會(CAAM)主辦,世界汽車組織(OICA)、世界經(jīng)濟論壇(WEF)唯一支持的行業(yè)頂級論壇。本屆論壇以“新變局 新挑戰(zhàn) 新思路——引領(lǐng)中國汽車新征程”為主題,緊扣時代脈搏, 求索突破之道,緊密圍繞“十四五”規(guī)劃,把控宏觀產(chǎn)業(yè)形勢,解析全球汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展動態(tài)。其中,在8月15日上午舉辦的“推進(jìn)新能源汽車市場化”分論壇上,寧德時代新能源科技股份有限公司董事長助理孟祥峰發(fā)表了主題演講,以下為演講實錄:
寧德時代新能源科技股份有限公司董事長助理孟祥峰
孟祥峰:謝謝葉秘書長,尊敬的馬處、萬總、李主任,各位專家、各位領(lǐng)導(dǎo),大家上午好。很榮幸有機會和大家做分享,我的題目是“新能源汽車市場化痛點和動力電池解決方案”。
首先看一下國內(nèi)外新能源汽車市場現(xiàn)狀,剛才馬處長以及李主任講到,今年整個中國新能源汽車形勢比較不樂觀的,產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨諸多困難,國內(nèi)上半年新能源汽車銷量下降44%,持續(xù)多年中國在全年產(chǎn)銷量遙遙領(lǐng)先的狀態(tài)今年碰到了挑戰(zhàn)。歐洲今年上半年銷量上升了50%,達(dá)到了40萬輛,上半年也超過了中國。全年看,超過中國的概率是非常大的。我們?nèi)蝾I(lǐng)先的狀態(tài)從今年開始出現(xiàn)了比較大的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
挑戰(zhàn)的來源我們分析主要兩部分:
一、扶持政策的差異。
二、約束政策的差異。
國內(nèi)從2018年開始,補貼政策在持續(xù)退坡,和產(chǎn)業(yè)發(fā)展是匹配的,是不可避免的。歐洲為了拉動新能源汽車的產(chǎn)業(yè)發(fā)展,從最近兩年補貼在持續(xù)加碼,目前看國內(nèi)的乘用車最高補貼目前是2萬左右。但是歐洲,德國和法國補貼額度達(dá)到了9000歐元和7000歐元及遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過中國,也是造成歐洲新能源汽車產(chǎn)銷快速增長。
另外是約束政策,在生產(chǎn)端主機廠為了完成雙積分的政策和為了完成《碳排放法規(guī)》的政策,在不得不去推廣新能源汽車的產(chǎn)品和技術(shù)。國內(nèi)進(jìn)入了雙積分的第二輪政策,積分比例在提高。
跟歐洲相比有兩個差異:1.歐洲碳排放法規(guī)制定了中長期的目標(biāo);2.目標(biāo)相對非常嚴(yán)格和苛刻的,主機廠已經(jīng)判斷它不發(fā)展新能源汽車,就根本無法完成這個法規(guī)。像歐洲的主機廠、大眾、奔馳等企業(yè)都下定決心,其實補貼只是對他們一方面的刺激,最打動主機廠的還是《碳排放法規(guī)》給它造成的壓力。
另外從產(chǎn)業(yè)投資來看,2017年,中國在新能源汽車全產(chǎn)業(yè)鏈的投資是歐洲的7倍,但是2019年歐洲的新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的投資增速大幅提高。到了2019年的時候,歐洲是中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈投資的3倍,產(chǎn)業(yè)的投資趨勢也發(fā)生了一個比較大的逆轉(zhuǎn)。
大家都說補貼是不可持續(xù)的,新能源汽車遲早要走向市場化的發(fā)展階段。從成本的角度來看,大家比較關(guān)心成本,什么時候燃油車和新能源汽車能夠做到平價。目前來看,從2018年到2019年左右,在補貼、免稅、疊加油電差價的情況下,運營類的乘用車已經(jīng)可以做到和燃油車具有經(jīng)濟性了。隨著技術(shù)的進(jìn)步,電池成本的下降,另外就是隨著《排放法規(guī)》的加嚴(yán),燃油車的成本上升,在2023年左右,在沒有補貼的情況下,私家車全生命周期的經(jīng)濟性和燃油車基本持平,到2025年左右,首購成本我們判斷能夠?qū)崿F(xiàn)持平。
在目前2019年-2025年之間還有一個成本的差異,這是需要通過一些各方面的努力去平衡的。
新能源汽車大規(guī)模進(jìn)入市場化的推廣階段之前,還面臨著很多的痛點。這些痛點都和動力電池有關(guān),我們作為動力電池的供應(yīng)商也在認(rèn)真研究這些痛點,影響消費者購買的短板是哪些,我們動力電池企業(yè)能做哪些工作。
分析來看,影響消費者購買的主要是6個方面:
1.成本太高;
2.里程焦慮;
3.電池環(huán)境耐受性比較弱;
4.充電時間太長,比加油非常不方便;
5.產(chǎn)品安全性,目前新能源汽車起火、自燃事故得到大家廣泛關(guān)注,影響了消費者購買新能源汽車的信心;
6.保值。新能源汽車二手車的殘值跟燃油車相比,比例非常低。
這些方面我們分析來看,很大程度上和動力電池性能或者它的特點是密切相關(guān)的,我們作為動力電池的供應(yīng)商,也和主機廠一起克服這些短板和痛點。
做了如下工作:
第一,解決這些問題,我們堅信通過技術(shù)的創(chuàng)新和技術(shù)的突破。在電池方面,很多要做基礎(chǔ)性的研究和材料層級突破。
我們參照國際龍頭的形式,今年成立了21C創(chuàng)新實驗室,寧德時代這么多年堅持創(chuàng)新引領(lǐng)和研發(fā)投入。21C和原來的創(chuàng)新體系相比,更注重基礎(chǔ)研究、前沿研究。在應(yīng)用研究方面,目前研發(fā)團隊5000人,基礎(chǔ)研究今年持續(xù)加力,成立21C實驗室計劃研發(fā)投資33億元,5年之內(nèi),這個基礎(chǔ)研究團隊要發(fā)展到1000人。重點的公關(guān)領(lǐng)域,包括金屬鋰電池、鈉離子電池、全固態(tài)電池、鋰離子電池智能設(shè)計、無損檢測技術(shù)開發(fā)。
在材料體系方面,過去三年左右我們通過高通用的計算和模擬的平臺,實現(xiàn)了三元材料的優(yōu)化,目前三元體系已經(jīng)逐步成熟,下一步要把相同的計算方法轉(zhuǎn)移到下一代電池材料體系的開發(fā)中去。
第二大方面是在電池集成的創(chuàng)新,除了在電池單體和材料方面的改進(jìn)之外,電池系統(tǒng)集成的創(chuàng)新也會影響整車的性能、成本,包括續(xù)航。
在這個里面一個主要的觀點就是高度集成化設(shè)計。在2017年左右,寧德時代將C2P的技術(shù)應(yīng)用在磷酸鐵鋰的電池包上,在2019年將這一技術(shù)進(jìn)一步優(yōu)化應(yīng)用到三元的電池包上。這個技術(shù)可以將零部件的數(shù)量下降到40%,體積能量密度提高到50%。
下一代我們要把結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化和集成,從C2P到C2C,整個電池系統(tǒng)設(shè)計和整車的底盤要高度集成,節(jié)省更多的中間環(huán)節(jié),同時這個設(shè)計要和整車的電機及其控制器、高壓系統(tǒng)、DCDC、車載充電機做成一體化設(shè)計,進(jìn)一步提高體積利用率,提高能量密度,這一代的車型已經(jīng)和客戶做研發(fā),它的續(xù)航可以達(dá)到800-1000公里。
針對電動汽車低溫性能差的問題我們做了很多開發(fā),和行業(yè)上其他解決低溫方案的路徑不一樣,我們從電池本體方面做改進(jìn),一個是通過正極、負(fù)極和電解液液的優(yōu)化,提高電池本體的低溫性能,另外通過巧妙的利用了電池本身的內(nèi)阻和電機控制器的集成優(yōu)化,實現(xiàn)了利用電池內(nèi)阻自加熱的功能,這個自加熱利用了電池本體和控制器的現(xiàn)有結(jié)構(gòu),沒有增加任何硬件成本,只是在控制系統(tǒng)上做了優(yōu)化。這個和電池外部加熱相比,它的加熱效率提高了4倍,可以達(dá)到每分鐘2度以上的加熱速率。
另外,加熱更加均勻,溫度梯度也從40度降低到10度,均勻性更加完美。這個已經(jīng)和主機廠在做車輛量產(chǎn)前的一些驗證工作。
針對電動汽車充電慢的問題,寧德時代做了兩方面探索。一方面和主機廠探索車電分離和換電模式;另外從電池本身上做一些突破。寧德時代在快充方面處于領(lǐng)先地位,我們以前做手機電池的時候,客戶有一個廣告語是“充電5分鐘,通話2小時”,這個電池就是ATL做的電池。我們現(xiàn)在將這個技術(shù)進(jìn)一步優(yōu)化,在材料上進(jìn)行了改進(jìn),應(yīng)用到大電池、動力電池上,目前可以做到充電一刻鐘,車輛續(xù)航提高400公里,實現(xiàn)了快速補電。
針對電池的衰減和二手車的殘值過低的問題,我們開發(fā)了長壽命電池,通過補給工藝將電池壽命提高到10000萬次循環(huán)以上,可以將電動汽車的電池超過了車的壽命,這樣梯次利用才真正變成了一個可以實現(xiàn)的技術(shù)方案,而不是目前的梯次利用只是大家停留在理念。電池只有做到真正的長壽命和高的可靠性,它的梯次利用才能變成現(xiàn)實。
現(xiàn)在我們將這個技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到目前的儲能電站上,在福建晉江儲能電站上應(yīng)用了這個技術(shù),目前運行的良好,我們希望這個電池從車輛報廢之后用到下輛車,下輛車報廢以后還可以應(yīng)用到梯次利用的基站、電源上,這樣實現(xiàn)一魚多吃,實現(xiàn)了整車電池成本的下降。
針對新能源汽車的安全問題,目前整個新能源汽車安全問題原因是復(fù)雜的,有內(nèi)部因素,也有外部因素。從電池本身來看,從材料的熱穩(wěn)定性、單體電池的耐高壓、耐過充的技術(shù)上進(jìn)行突破,同時從系統(tǒng)集成方面重點實現(xiàn)系統(tǒng)的防止熱擴散,單體電池制造引發(fā)的內(nèi)短路,目前難以完全避免,我們可以通過技術(shù)的提升,降低事故概率。
如果發(fā)生了單體熱失控,通過系統(tǒng)的防護(hù)可以將熱擴散的時間進(jìn)一步延長。目前國家的標(biāo)準(zhǔn)是規(guī)定了熱擴散時間不得大于5分鐘,我們現(xiàn)在通過電池包的設(shè)計,已經(jīng)實現(xiàn)了電池系統(tǒng)不發(fā)生熱擴散,即使單體內(nèi)發(fā)生了熱短路,發(fā)生了失效,整個電池包不會燃燒的,目前這個產(chǎn)品在技術(shù)上已經(jīng)可以實現(xiàn)了。
未來動力電池還有哪些新技術(shù)和新突破,行業(yè)上有很多討論,寧德時代在21C實驗室里面做了很多創(chuàng)新研究,因為時間有限,我給大家簡單一帶而過。
這里面包括大家想得到的固態(tài)電池、無鈷電池,寧德時代在做持續(xù)的研究。在固態(tài)電池方面,固態(tài)電池循環(huán)壽命是目前固態(tài)電池最大的短板,我們已經(jīng)做到循環(huán)900次,衰退10%以內(nèi)。
在無鈷電池方面,行業(yè)上研究比較多,寧德時代在很早之前做了充分的布局,只是對這個概念沒有做過多的宣傳,除了大家知道的固態(tài)電池和無鈷電池以外,我們再布局更下一代的叫“無稀有金屬電池”,不僅是無鈷,連鎳也可以替代掉,這樣整車的續(xù)航可以進(jìn)一步提高,整車成本可以大幅下降。
我們提幾點建議,從目前看動力電池企業(yè)和整車企業(yè)都在做聯(lián)合的公關(guān),應(yīng)對2025年之前的市場化碰到的一些瓶頸問題,從政策端或者政府端也可以做一些工作。
1.就是希望做一些長遠(yuǎn)規(guī)劃,明確引導(dǎo)車企要走向全面電動化的目標(biāo)。類似于歐洲的《碳排放法規(guī)》,明確了2030年目標(biāo),國內(nèi)目前還沒有相關(guān)的規(guī)劃或者相關(guān)的約束的目標(biāo)出現(xiàn)。
2.剛才馬處長講到的公共領(lǐng)域的電動化。在2025年之前,私人乘用車在具備經(jīng)濟性上的競爭力之前,我們還是要通過公共領(lǐng)域的拉動,去完善整個產(chǎn)業(yè)體系。
3.商業(yè)模式的創(chuàng)新。比如說車電分離行業(yè)上已經(jīng)討論很多了,比如說一魚多吃,我們開發(fā)了200萬公里,一萬次循環(huán)的電池,能不能在車輛報廢之后應(yīng)用到下一輛車上,這些都需要商業(yè)模式的創(chuàng)新、管理體系的創(chuàng)新。
4.整個配套產(chǎn)業(yè)體系。新能源汽車現(xiàn)在在很多管理環(huán)節(jié)上還是和燃油車一樣的,但是它有很多自己的特點,燃油車的一些安全檢驗、維修保養(yǎng)、保險制度、三包和召回,對電動車來說不適用的,目前還沒有針對新能源汽車特點的管理政策,我們希望在政府端,要盡量去快速建立適用于新能源汽車全生命周期的管理制度,這樣新能源汽車才能走得更穩(wěn),更健康。
(注:本文根據(jù)現(xiàn)場速記整理,未經(jīng)演講嘉賓審閱)
來源:第一電動網(wǎng)
作者:王鳴幽
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