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孚能科技王瑀:動力鋰離子電池產業的機遇與挑戰
發布時間:2018-01-21 15:35:00

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圖為孚能科技(贛州)有限公司總裁王瑀發表主題演講


  在中國電動汽車百人會論壇(2018)的“優化電池產業鏈 助力電動汽車普及化”主題論壇上,孚能科技(贛州)有限公司總裁王瑀發表主題演講。


  以下是演講實錄:


  我是孚能科技的王瑀,非常感謝組委會邀請我們在這里做一個專題報告。我今天講的題目是動力鋰離子電池產業的機遇與挑戰,介紹一下為什么做新能源汽車這個背景。作為我們電池企業和材料企業這方面想的少一點,國家部門講的比較多一些。便于我們整個供應鏈來下決心,做長期布局,我想講講這些東西可能會有一些幫助。


  我今天講分三個部分,第一部分是中國發展新能源汽車的必要性和瓶頸,第二部分是講鋰離子動力電池技術現狀及未來發展方向,第三部分介紹一下孚能科技及未來發展規劃。我今天講的是偏向于策略,偏向于公司發展,技術方面講的比較少一些。


  首先介紹一下發展必要性。作為新能源汽車市場,新能源開發方面的一個老兵,我本人從96年開始從事汽車電池開發,當時從事錳酸鋰電池研發,2002年承擔美國政府混合動力汽車、純電動汽車開發,到現在有二十多年的歷史。對于是否開發新能源汽車有了很多比較深刻的理解,過去做了大量的盡職調查,最后得出結論,在新能源汽車方面下工夫,才能做到國家的安全、能源的安全得到保障。


  下面有幾個數據,這是從中國汽車研究院拿來的數據,只列了四個國家,一個是我們國家,我們國家的汽車保有量和現在石油消耗量,以及石油消耗量當中有多少是中國自產的,有多少是進口的。現在我們國家整個汽車保有量已經達到了1.8億輛,僅次于美國,石油消耗量5.8億噸,自產石油達到2億噸,進口達到3.8億噸。日本和德國比,他們進口石油基本是零,我們還有很大差距,完全依賴于海上供給線,確保國家的安全能夠得到保障。


  中國為什么要發展超低能耗的汽車?不是減一半就夠了,為什么這樣說呢?現在世界原油產量,我在下面圖里列出來了,從2010年到2016年整個世界石油產量和世界貿易量的一個比較,從2010年到2016年,基本上沒什么變化。是世界石油產量的50%左右,2016年21億噸,但是如果看我們中國汽車的保有量的預測,從2010年列的數據一直到2025年的預測,2016年1.8億輛,如果按照這個增長速度,按照我們人口和汽車保有量的計算,大概在2020年有2.8億輛汽車保有量,接近于美國的水平。到那時候需要9億噸的原油,如果我們國家沒有發現新的油田,每年產量還是2億噸的話,差不多需要進口7億噸,整個進口的石油依賴度占78%,約占世界石油貿易量的35%。進口石油依賴度達到83%,整個進口石油量占全世界石油貿易量的50%,這個很難做得到。


  回到2億噸,回到3.8億噸的進口,我之前講過這個數字,相當于3.8億噸這樣一個水平,差不多我們必須有3到4倍的降幅,意味著我們現在所有的傳統車必須降低。中國目前出臺了政策,包括降低排放和油耗標準雙管齊下,一個抓油耗的降低,一個抓排放控制,確保包括國6和百公里油耗雙管齊下。在2025年的目標值要達到百公里4.0升,百公里4.0升是什么意思呢?現在傳統汽車是做不到的,肯定要跟電結合。目前基本上像日本豐田的車混合動力車已經可以做到百公里4.0升,我說這個車不是小車,是A級車或者B級車,只有混合動力車才能做到這個水平,更加節油。還有另外的選擇,包括插電式混合動力車等等,插電式混合動力車已經接近于純電動,走電動化是一個必須要走的路,這是迫于整個全世界能源的可持續性發展的需求,再加上全社會對環境等各方面的共識。要求我們在汽車方面必須要加大力度。


  汽車的純電動化將是最佳選擇之一,如果初步計算的話,當時我們計算基本上如果純電動化,有400%的提高,如果電動化能全部普及,石油安全是可以得到保證的。這方面的優點我就不講了,跨界的人做車,為中國汽車產業彎道超車提供了一個非常好的洗牌機會。


  國家出臺一些政策,我這里不詳細介紹了。對整個新能源汽車來說,跟誰去比,我們怎么去競。競爭方面,一方面是成本的競爭,我們現在成本競爭,我們到2020年我們的競爭對手就是混合動力車,因為純電動車,插電式混合動力基本接近了,如果電池突破能量密度和充電時間,基本插電混合不用做了。隨著國標的增加和油耗的降低,對混合動力車來說,成本也會不斷的增加。按照國家的要求,如果電池成本降到一塊錢的話,基本上純電動車和混合動力車的成本基本接近,和續航里程達到基本需求,并不等于新能源汽車能賣得出去,新生事物的誕生,要讓老百姓接受,不是單純的價格問題,也不是單純的滿足像傳統汽車的要求,一定要有新的賣點。今天的會議中,很多跨界造車的人帶來很多新的想法,這是非常必要的,新能源汽車已經跟傳統車不是一個概念,它的造車理念,就像我剛才講的一樣,它完全是要改變過去我們傳統車圍繞著發動機、變速箱設計的理念。新能源汽車基本是一個大空殼,里面空間無限大,怎么去把它發揮出來,使我們新一代年輕人能夠接受,有無窮的想象空間。


  這些變化,對于做電池的人來說,無非提供了一個動力平臺。這個不是賣點,續航里程不是老百姓買車不買車的唯一標準,也包括價格。如果車做得好,符合老百姓的需求,三四十萬照樣賣得掉,中國人不是沒有錢,造什么車符合消費者的需求,需要創造性的思維。


  新能源汽車發展三大問題,從開始到現在都是這樣。一個是續航里程的焦慮,之前我們犯了很多錯誤,第一代造車的時候,我們在美國市場做了大量調查,當時市場有兩億輛,只有75%的車開100公里,最初我們設計150公里的續航里程,后來犯了很大錯誤,新能源汽車降到100公里的時候,到處去找充電站充電。后來我們認為300公里的車是剛需,新能源汽車門檻就是300公里。孚能科技從05年開始,集中力量開發300公里以上的續航里程以上的電池。另外成本問題,怎么在沒有市場補貼情況下,才能有競爭力。最后一個是充電時間,希望充電時間降到15分鐘以下。


  目前來說,鋰離子電池的技術狀況,我這里列了整個材料從過去到現在整個的過程。最早是鎳酸鋰來做,犯了很多錯誤,后來改進成鎳鈷酸鋰,也不行,尤其在長循環情況下,后來加了鋁進去,發現安全不行,把電壓降到4.0伏以下,現在產業化的東西都是用涂層進行保護的,包括所謂的氧化鋁的涂層。過去20多年的發展是材料不斷進步的過程,也使汽車產業能夠有成熟的技術使用。


  目前用在汽車方面,就這么幾代產品,包括錳酸鋰、磷酸鐵鋰,大部分企業用的是石墨,硅碳已經開始有人用了,鈦酸鋰也有幾家公司在做,包括日本的東芝、中國的微宏和銀隆?,F在錳酸鋰是第一代,能量密度大約在8%,鎳鈷鋰主要是松下在用。三元體系,從98年、2000年誕生,到現在產業化,一系列產品,目前來說,從111一直到811都是在快速產業化的階段?,F在使用的廠家都是主流企業,像我們公司孚能科技、像三星都是以三元體系為主。單體電芯來說,我們分錳酸鋰電池、磷酸鐵鋰、三元等等,軟包電池,方形硬殼還有圓柱,比較代表性的企業,軟包是孚能科、LG、SK,方形硬殼是比亞迪、國軒,現在大家都在使用這些電池。從98年開始,我們做新能源汽車電池,軟包、方殼是發展趨勢,很容易做到無缺陷,形態設計,在使用過程中不能產生很多缺陷。只有這種平面疊上去的電池才容易控制,包括18650,包括中間部位發生變形,變形是不可控的,安全性能可能存在不可控現象。LG把疊片和卷繞結合在一起,誕生一種新的方式。電解液形態目前有兩種,一種液態,一種凝膠。電池包系統,主要介紹一下現在目前達到的水平,續航里程達到150公里到500公里,軟包電池有北汽、上汽、吉利、通用、福特、雷諾、現代在用,方形電池,北汽、上汽、吉利、比亞迪、BMW在用,圓柱是特斯拉在用。


  現在主要的問題不是說電池符不符合要求的問題,現在中國企業就是一個產業鏈怎么整合,另外如何保證我們的生產能夠符合汽車建設要求的問題。一致性、壽命安全可控很重要,現在整個工藝各方面都存在這樣的瑕疵,也包括電池技術的不安全,不成熟,很多東西沒法做到100%的控制,這是現在中國新能源汽車電池產業存在的制造問題。


  關鍵設備技術開發制造,目前我們缺乏這樣的支持。所有的上游制造和上游材料企業都比較小,對鋰電池理解不像汽車廠理解那么深刻,研發、人員各方面都不能滿足汽車廠的需求。還有梯次利用,原材料的低成本回收,能不能低成本回收,使成本進一步降低,如何解決可靠性的問題,如果我們現在覺得我們電池可靠性能控制住,我們這個電池是不會出安全問題,也不會出循環壽命問題。對中國產業鏈來說,大家怎么能合作在一起,從源頭開始,大家一起合作,成為一個聯盟,然后來共同商量對策,解決我們產業鏈中的一些問題。同時能不能在技術上進步,因為靠目前的技術,達不到汽車廠的要求,需要整個產業鏈進行一些創新。生產工藝方面,過去20年已經將成本降低了一半。過去20年,我們是這一走過來的,從過去做材料,后來用到合成三元上。


  下面我花幾分鐘介紹一下孚能科技,2009年在江西贛州成立,注冊資本5億元,目前產能2.5GWh,研發總部在美國,目前是一個中資控股公司。電池滿足A0到SUV等各種車輛需求,從16年開始規?;┙o中國企業。孚能科技不僅參與整車廠的供貨,同時參與世界大賽,從過去的摩托比賽,到從去年開始,參與Formula E電池配套工作,利用這種高強度的市場,充分檢驗孚能技術,為后續整車廠提供更好的技術支持。孚能,2018年我們要達到5GWh,19年35GWh,能量密度到19年280瓦時每/公斤,2020年300瓦時/公斤,目前這個數字符合所有汽車供應商對能量密度的要求。


  謝謝大家!


 ?。ǜ鶕F場發言整理,未經本人審閱)


稿件來源: 電池中國網
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