動(dòng)力電池“一致性”難題亟需破解

時(shí)間:2014-04-22

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導(dǎo)語(yǔ):過(guò)去,電動(dòng)車使用的是鉛酸電池,它的優(yōu)勢(shì)是應(yīng)用歷史較長(zhǎng),技術(shù)較為成熟。但鉛酸電池同時(shí)也存在先天不足,即不夠環(huán)保和電能的比能量太低。為解決這些問(wèn)題,鋰離子動(dòng)力電池作為替代而大行其道。

在國(guó)內(nèi),電動(dòng)汽車更是作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)而得到政府層面的大力扶持,被寄予實(shí)現(xiàn)中國(guó)電動(dòng)汽車“彎道超車”目標(biāo)的希望??v然如此,時(shí)至今日,純電動(dòng)汽車在國(guó)內(nèi)仍未擺脫推而不廣的尷尬。電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的續(xù)航里程、安全性、循環(huán)壽命成為其中關(guān)鍵的制約瓶頸。

動(dòng)力電池的關(guān)鍵技術(shù)不解決,純電動(dòng)汽車的大規(guī)模推廣猶如空中樓閣。目前國(guó)內(nèi)純電動(dòng)汽車的推廣之所以困難重重、成效不彰,表面上看是由于三個(gè)方面的掣肘:電池安全性不夠穩(wěn)定、市場(chǎng)價(jià)格相當(dāng)高昂、作為必備基礎(chǔ)設(shè)施的充電樁不足。但如果穿透表象去審視,關(guān)鍵問(wèn)題則是動(dòng)力電池問(wèn)題。

技術(shù)缺陷也意味著市場(chǎng)機(jī)遇。如果誰(shuí)能突破關(guān)鍵的技術(shù)瓶頸,誰(shuí)就有機(jī)會(huì)搶占市場(chǎng)的制高點(diǎn)。對(duì)于東方一脈公司來(lái)說(shuō),為實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵的技術(shù)突破可說(shuō)是下了重注。

行業(yè)中的部分企業(yè)之所以生存得很掙扎,是因?yàn)橄萑肓艘粋€(gè)誤區(qū),即在動(dòng)力電池的關(guān)鍵技術(shù)沒(méi)有得到解決和產(chǎn)品仍有缺陷的情況下強(qiáng)行推向市場(chǎng),以圖維持公司的運(yùn)營(yíng),但從長(zhǎng)遠(yuǎn)看卻是難以為繼的。目前國(guó)內(nèi)有二十多個(gè)電動(dòng)汽車電池的生產(chǎn)廠家,但由于沒(méi)有解決電池的成組關(guān)鍵技術(shù),不少企業(yè)都陷入嚴(yán)重虧損、難以生存的怪圈。而東方一脈則將通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新,跳出這個(gè)怪圈。

長(zhǎng)期潛心研發(fā)使東方一脈公司在厚積之后迎來(lái)薄發(fā)。他們的“主動(dòng)均衡技術(shù)”破解了純電動(dòng)汽車鋰電池難解的“一致性”問(wèn)題。

過(guò)去,電動(dòng)車使用的是鉛酸電池,它的優(yōu)勢(shì)是應(yīng)用歷史較長(zhǎng),技術(shù)較為成熟。但鉛酸電池同時(shí)也存在先天不足,即不夠環(huán)保和電能的比能量太低。為解決這些問(wèn)題,鋰離子動(dòng)力電池作為替代而大行其道。鋰太活躍了,雖然提高了電能的比能量和轉(zhuǎn)化效率,但缺點(diǎn)是由于分子極不穩(wěn)定,會(huì)產(chǎn)生動(dòng)力電池系統(tǒng)串聯(lián)電池不一致性的問(wèn)題,難以控制。

鋰電池的不一致性也成為其安全性難以保證、使用壽命短等弊端的肇因。事實(shí)上,把單個(gè)電池串成電池組,串得越多,不一致性放大倍數(shù)越多,安全問(wèn)題也就越多。所串成的電池組中有一個(gè)“短板效應(yīng)”,容量最小的那塊電池決定了其他電池的放電量,短板效應(yīng)又會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象,短板電池始終在極限狀態(tài),衰竭速度快,產(chǎn)生惡性循環(huán)。

東方一脈自主研發(fā)的主動(dòng)均衡技術(shù),可以讓每一個(gè)電池主動(dòng)糾錯(cuò),主動(dòng)糾正誤差,克服不一致性,我們率先在世界上提出動(dòng)力電池第三主動(dòng)均衡電極。就好像隊(duì)列中的每一個(gè)都向左向右看齊,最終讓隊(duì)列成為一條直線。

其在外觀上有別于一般的傳統(tǒng)電池,除正極和負(fù)極外又另外增加了兩個(gè)極,而主動(dòng)均衡的技術(shù),就藏在這樣的細(xì)微改變之中。

更安全更耐用的好電池有望降低整車使用成本

只有掌握核心的好技術(shù),才能生產(chǎn)出靠譜的好產(chǎn)品。事實(shí)上,按照工信部的要求,汽車動(dòng)力電池實(shí)際可用容量不能低于總?cè)萘康?0%,低于這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就要被淘汰。比如原來(lái)的電池可以跑200公里,那么到160公里就不能用了,但現(xiàn)在有一些電池降到100公里還在跑,因?yàn)殛P(guān)鍵問(wèn)題不能解決。參照上述標(biāo)準(zhǔn),市面上有些電池的使用壽命只有1年左右。

而東方一脈的核心電池產(chǎn)品,經(jīng)過(guò)北方汽車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所的檢驗(yàn),成組運(yùn)行的電池(單節(jié)電芯100安時(shí)),通過(guò)其主動(dòng)均衡系統(tǒng),循環(huán)充放1500次以后,容量反而增加,達(dá)到之前的102.75%。是因?yàn)閱误w電池間的一致性上升,步伐一致,發(fā)揮的能量更大。

盡管增加了核心的技術(shù)創(chuàng)新,但并不意味著總體成本的上升。雖然電池的成本增加,但是整車的成本是下降的,因?yàn)椴捎弥鲃?dòng)均衡技術(shù)后,就不需要BMS管理系統(tǒng)了。而且隨著市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大,成本會(huì)越來(lái)越低。

同時(shí),為提高動(dòng)力電池運(yùn)行的安全性,東方一脈也做了針對(duì)性的關(guān)鍵改良。在其電池電芯采用鉚合疊層工藝并與外殼成一體,無(wú)論撞擊、顛箥都非常安全可靠。不同于市場(chǎng)上現(xiàn)有的其他電池,在顛簸的行駛環(huán)境中會(huì)由于電芯的膨脹而鼓包、漏液,造成短路而引發(fā)安全隱患,東方一脈的電池通過(guò)顛覆性的技術(shù)工藝創(chuàng)新,已解決了動(dòng)力電池極片的錯(cuò)位、變形、一致性等技術(shù)瓶頸,大大提高了電池的安全性和可靠性。東方一脈還突破性地自主研發(fā)成功了針對(duì)自身產(chǎn)品工藝要求的全自動(dòng)動(dòng)力電池生產(chǎn)線,為大規(guī)模生產(chǎn)、降低產(chǎn)品成本、保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性、提高產(chǎn)品的成品率提供了保障。

此外,由于電池使用過(guò)程中會(huì)持續(xù)放熱,如果溫度升高幅度過(guò)大會(huì)嚴(yán)重影響電池的使用壽命,東方一脈的電池也通過(guò)生產(chǎn)工藝上的創(chuàng)新解決了這個(gè)問(wèn)題。“我們的電池可以將溫升有效控制溫升在5度左右,這樣試放電性能好,儲(chǔ)電量更高。”這是東方一脈總工程師介紹的又一個(gè)技術(shù)亮點(diǎn)。

謀劃借鑒“小米模式”搶占電動(dòng)汽車大市場(chǎng)

從技術(shù)方案的確定到生產(chǎn)設(shè)備的研發(fā),具有顛覆意義的電池今年下半年就會(huì)批量推向市場(chǎng)。而東方一脈公司所面對(duì)的,事實(shí)上是一個(gè)無(wú)比廣闊的大市場(chǎng)。小小的一塊電池,或?qū)⑸羁逃绊戇@一看起來(lái)前景美好的市場(chǎng)能否真正啟動(dòng)。

目前國(guó)內(nèi)的汽車年產(chǎn)銷量已達(dá)2200萬(wàn)輛,如果電動(dòng)汽車占比達(dá)到5%,也就是110萬(wàn)輛,如果每輛車配動(dòng)力電池按10萬(wàn)元計(jì)算,這就是一個(gè)規(guī)模達(dá)到每年1100億元的龐大市場(chǎng)。

為此,東方一脈公司已在提前籌劃和布局。如今東方一脈已和國(guó)內(nèi)幾家大型電動(dòng)汽車生產(chǎn)企業(yè)簽訂了小批量的供貨合同。其動(dòng)力電池已應(yīng)用在純電動(dòng)客車和純電動(dòng)乘用車上,先期進(jìn)行幾個(gè)月的產(chǎn)品試用。之后有望簽訂大批量的訂單。

批量推向市場(chǎng)需要產(chǎn)能的保證,以滿足不斷增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求。東方一脈的設(shè)想是借鑒“小米模式”的成功之處,在掌握核心技術(shù)的基礎(chǔ)上,成為資源的整合者。除自身?yè)碛械难邪l(fā)中心和生產(chǎn)基地外,整合改造其他動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè),由東方一脈提供方案、設(shè)備和原材料,輸出技術(shù)和品牌,在保證產(chǎn)品品質(zhì)的同時(shí)謀求規(guī)模效應(yīng)。

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