文 | 六毛日前,汽车行业内的顶级论坛“2020中国汽车论坛”在上海召开。包括东风集团董事长竺延风、长城汽车董事长魏建军、一汽集团董事长徐留平、宁德时代董事长助理孟祥峰等在内的诸多产业界人士出席了本次论坛,并围绕汽车产业面临的变局、挑战、发展新思路,以及新能源汽车市场化等话题分享了自己的观点。此前不久,宁德时代董事长曾毓群刚刚在第十二届汽车蓝皮书论坛上向汽车行业喊话,称国内的新能源汽车行业“能不能不要起那么大早,赶个晚集,因为我们把基础设施全部做完了,人家开始热卖。”并由此引发行业热议。彼时,除向行业发出呼吁外,曾毓群也对宁德时代关于电动汽车产业发展大势、竞争格局、电池技术创新路径等问题的看法进行了介绍。现在,孟祥峰作为宁德时代董事长助理,在2020中国汽车论坛上又对宁德时代对于欧洲新能源车市崛起的分析做了进一步解读,并详细介绍了宁德时代针对电池单体和材料研发、电池系统集成方式等方面的布局及成果。孟祥峰表示,由于扶持政策和约束政策的差异,国内新能源车市场全球领先的状态从今年开始遭遇到较大挑战。而更值得关注的是,孟祥峰还介绍了宁德时代在电池方面的两大“黑科技”。一个是CTC技术(cell to chassis,即将电芯集成到底盘)。借助这项技术,新能源车的续航可达到800公里~1000公里(未说明续航标准)。另一个是除了固态电池和无钴电池以外,宁德时代也在布局“无稀有金属电池”。按照孟祥峰的说法,新型的“无稀有金属电池”不仅无钴,连正极中的镍元素也可替换掉,进而使得新能源车实现整车续航提升、成本大幅下降。本文福利:公众号对话框回复【车东西0067】下载2020宁德时代企业研究报告原文。
在孟祥峰看来,在2025年新能源汽车首购成本和燃油车实现持平之前,成本差异依然是需要行业攻关的一大问题,存在许多痛点。孟祥峰表示,当前影响消费者购买新能源车的因素主要有以下六个方面:1、成本太高。2、里程焦虑。3、电池环境耐受性比较弱。4、充电时间太长,和加油相比非常不方便。5、对产品安全性的担忧。目前新能源汽车起火、自燃事故得到广泛关注,影响了消费者购买新能源汽车的信心。6、保值问题。新能源汽车二手车的残值和燃油车相比,比例非常低。这些影响因素在很大程度上,都与动力电池性能、电池特点密切相关。宁德时代作为国内动力电池头部供应商,也从不同方向上努力,试图克服这些短板和痛点。孟祥峰表示,宁德时代相信在电池上依然需要做很多的基础性研究以及材料方面的突破。为此,宁德时代于今年成立了21C创新实验室。与原来的创新体系相比,21C创新实验室更注重基础研究、前沿研究。5年之内,该实验室预计团队规模将达到1000人,重点攻关领域包括金属锂电池、钠离子电池、全固态电池、锂离子电池智能设计、无损检测技术开发。电池材料突破方面,孟祥峰表示过去三年左右,宁德时代已通过高通用的计算和模拟的平台,实现三元材料的优化。目前三元体系已经逐步成熟,下一步宁德时代将把相同的计算方法转移到下一代电池材料体系的开发中去。其次,电池系统的集成方式也会对新能源车整车性能、成本和续航造成影响。在这方面,2017年,宁德时代已将CTP(即cell to pack,无模组)的技术应用在磷酸铁锂电池包上。2019年,宁德时代又将CTP技术做了进一步优化,并应用到三元电池包当中。宁德时代的CTP技术“可以将零部件的数量下降到40%,体积能量密度提高到50%。”孟祥峰在演讲中表示。针对电动汽车低温性能差的问题,宁德时代的方案是从电池本体上进行改进。一是通过正极、负极和电解液的优化,提高电池本体的低温性能。二是通过利用电池本身的内阻和电机控制器的集成优化,实现利用电池内阻自加热的功能。据孟祥峰介绍,这样一种自加热的方式利用了电池本体和控制器的现有结构,没有增加任何硬件成本,仅在控制系统上做了优化。“和电池外部加热相比,它的加热效率提高了4倍,可以达到每分钟2度以上的加热速率。”他在现场说道。目前,宁德时代正就这项技术在和整车厂开展车辆量产前的一些验证工作。针对电动汽车充电慢的问题,宁德的探索从以下两个方面展开。其一是与整车厂探索车电分离以及换电模式;其二是从电池本身霍桑进行突破。目前,宁德时代已经将ATL技术进一步优化,应用到动力电池上可做到充电一刻钟、车辆续航提高400公里,实现快速补电。针对电池的衰减和二手车的残值过低的问题,宁德市开发了长寿命电池,通过补给工艺能够将电池寿命提高到1亿次循环以上,从而使得电动汽车的电池寿命超过车辆本身的寿命成为可能。据介绍,这项技术已经在福建晋江储能电站上得到应用,该储能电站目前运行良好。最后在谈及新能源汽车的安全问题时候,孟祥峰表示,目前整个新能源汽车安全问题原因是复杂的,既有内部因素也有外部因素。目前可以通过技术改进来降低安全事故的发生概率。孟祥峰表示,倘若发生单体热失控,通过动力电池系统的防护可以将热扩散的时间进一步延长。“目前国家的标准是规定了热扩散时间不得大于5分钟,我们现在通过电池包的设计,已经实现了电池系统不发生热扩散,即使单体内发生了热短路,发生了失效,整个电池包也不会燃烧,目前这个产品在技术上已经可以实现了。”孟祥峰在演讲现场说道。
两大黑科技亮相 最远让电动车跑1000公里
面对新能源汽车产业和动力电池产业的快速发展,宁德时代接下来有哪些打算?孟祥峰表示,在电池系统集成方面,宁德时代下一步将把电池系统结构进行进一步的优化与集成,从CTP(无模组)发展到CTC(cell to chassis,即电芯集成到底盘)。目前,这一代的车型已经在与客户进行研发,续航预计可达到800公里~1000公里。根据了解,CTC技术是把电池的电芯和汽车的底盘集成在一起,同时系统本身与整车的电机、控制器、高压系统也会进行一体化设计。除此之外,孟祥峰还对宁德时代在21C实验室里做得一些有关于电池的研发情况进行了简单的介绍。孟祥峰表示,在固态电池、无钴电池方面,宁德时代都在做持续的研究。在固态电池方面,孟祥峰表示固态电池循环寿命是目前固态电池最大的短板,当前宁德时代已可以实现电池循环900次,衰退10%以内。无钴电池方面,宁德时代在很早前已进行布局,不过“只是对这个概念没有做过多的宣传”。孟祥峰说道。最后但并非不重要的一点是,据孟祥峰介绍,宁德时代正在布局“无稀有金属电池”。这种电池不仅无钴,同时连镍元素也可以替换掉,从而使得整车的续航提高、整车成本大幅度下降。