12.06 蜂巢能源引发“车规级”动力电池反思

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本报记者 陶震

从1万辆到100万辆,我国只用了10年时间。

自2009年,我国对新能源汽车给予购置补贴政策后,我国新能源汽车销量在10年间发生“裂变”,从示范推广初期的不足万辆,扩增到2018年创纪录的126万辆规模。

但在今年6月中央和地方财政补贴资金逐步撤出和取消后,新能源汽车销量出现了罕见的“四连跌”。新能源汽车产业也跟随2018年蔓延至今的车市寒冬和补贴“暖阳”的逐步消散,回归冷静期。

动力电池产业也不例外。

作为新能源汽车的核心零部件之一,动力电池产业正面临跌宕和洗牌,更为重要的是,在发展回归“平静”后,动力电池企业能够放缓步伐,静下心来思索快速膨胀期所蒙蔽的,自身发展存在的问题。

而这些发展中暴露的问题也在消费市场理性回归后凸显的更加清晰。

统计数据显示,2011年至2019年,我国共发生了153起新能源汽车起火事故,其中,装载大量动力电池的纯电动车占据事故车型的70%。

作为目前新能源乘用车装载的主流动力电池,三元锂电池虽然大幅提升了能量密度,但在安全性和可靠性方面却亟待规范。

蜂巢能源引发“车规级”动力电池反思

世界汽车联合会主席

中国汽车动力电池产业创新联盟理事长董扬

“单只锂电池在消费类电子领域的表现尚可,但当其主要应用场景转到电动汽车上,使用条件由单个使用变为成百上千只电池串并联使用,对锂电池的一致性、耐候性、使用寿命、成本控制和良品率的要求大幅提升,一系列诸如安全性、可靠性、一致性等方面问题就开始凸显。”在世界汽车联合会主席、中国汽车动力电池产业创新联盟理事长董扬看来,锂电池出现的这些问题已经严重阻碍和影响了行业的健康发展。

“长期以来,私人消费市场对于新能源汽车的接受度不高,新能源汽车起火事故频发等种种问题难以得到解决,在很大程度上是因为我国的动力电池企业,在包括生产制造在内的很多环节没有达到汽车应用级别的要求。”蜂巢能源副总经理兼CTO饶忠儒说。

从全球发展来看,锂离子电池诞生于3C数码领域,随着新能源产业喷涌发展才逐步推广和应用于电动汽车。在新能源汽车产业发展初期,大量为科技和3C产业供应电池的制造商转投新能源汽车产业,而真正完全按照整车的要求正向开发出来的动力电池产品及其制造工厂却有所欠缺。

“车用锂离子动力电池已经发展成为一个新物种,之前适用于3C场景的材料、技术、工艺、标准,均面临变革。”董扬表示,目前,业内对于“车规级”标准并无统一界定,这就需要“从车规的角度,提升认识,完善车用动力电池的标准,规范等各方面的要求。”

董扬也呼吁,动力电池也应该按照整车要求正向开发,应用“车规级”的标准。

蜂巢能源引发“车规级”动力电池反思

11月27日下午,从长城汽车动力电池事业部独立而来的蜂巢能源,在常州金坛投产了车规级AI智能动力电池工厂一期项目,正式把车规级应用于动力电池及其生产制造工厂中。

蜂巢能源引发“车规级”动力电池反思

在产品应用标准方面,业内普遍认可的标准从高到低的顺序分别是军工、汽车、工业、消费电子。相比于发迹于3C数码领域的电池生产企业,脱胎于长城汽车的蜂巢能源无疑对汽车所需的“车规级”动力电池的理解具备先天优势。

行业数据显示,40%的电池事故是由于制造缺陷所致。为此,蜂巢能源的“车规级”动力电池从规划之初就以车为服务目标,制定全新的电池制程规范和工艺标准,通过导入AI智能技术,在环境控制、毛刺控制、异物检出、制程管理、设备自动化等多个维度标准的提升,达到车辆使用的安全要求。

蜂巢能源引发“车规级”动力电池反思

“车用动力锂电池从所使用的原材料,到制造设备的控制精度,再到生产制造环境的控制,以至后续的测试检验规范,均不同于消费类电池的要求。”董扬表示,车用电池的单体电容量是传统电池的20倍左右,串并联数是传统电池的10倍左右,再结合车辆应用的复杂工况和恶劣环境,对电池安全系数及一致性的要求更高,其严苛程度是传统电池的200倍以上,因此必须制定全新的电池制程规范和工艺标准,以达到车辆使用的安全要求。

蜂巢能源引发“车规级”动力电池反思

以制程追溯系统为例,传统消费类电池的生产仅在部分工序使用AI技术,采用MES系统管控,管控因子一般在1500个左右,而蜂巢能源全面应用AI智能技术,形成了更加完备的制程追溯系统,通过人、机、料、法、环、测、时间等7维制程管控,实现过程超过2500个因子的监控,并可追溯到单电芯每个制程的过程数据,利用AI智能寻找最佳参数,从而降低故障率,提高设备稼动率,从制程因素方面降低电芯安全失效的风险。

蜂巢能源引发“车规级”动力电池反思

“我们把这些内外部的车企需求转化到了我们工厂建设当中,目的是提高我们的良品率,减少或者制造缺陷,在根本上改善整车的安全性能和可靠耐久性。”蜂巢能源总经理杨红新称。

蜂巢能源引发“车规级”动力电池反思

为提升产业对“车规级”动力电池的重视,27日上午,董扬与中国工程院院士吴锋、中国汽车动力电池产业创新联盟副秘书长王子冬、中国汽车工程学会新能源分会秘书长田光宇、中国物理与化学电源协会秘书长刘彦龙等专家代表组织召开了“车规级锂离子动力电池”系列标准研讨会,共同向行业相关主管部门建议,尽快启动建立“车规级”系列标准的项目,共同制定一份真正适合中国新能源汽车发展的车规级动力电池行业标准。

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