惠州亿纬黄红良:以市场为导向 新能源汽车才有健康发展
能见APP讯:9月28日—29日,第六届新能源汽车、动力电池及其关键材料技术峰会在国家级衢州开发区(国家高新区)召开。会上,惠州亿纬锂能股份有限公司副总黄红良做了主题为“关于车用锂离子电池技术发展路径的分析”的致辞。他表示,新能源汽车发展要以市场为导向,用国家政策作为辅助推动力,才能有健康的发展。
以下为发言全文:
大家好,我是惠州亿纬的,我们从2014年真正的去大规模的进入到动力电池的这个市场。所以我们在这方面,虽然进入的晚,可是看后面的技术路线的话,会更准确一点。
我将从下面四个方面对这个动力电池的这个技术市场的给大家做一些分享。
不管新能源汽车也好,动力电池也好,要大规模发展,其实跟国家的政策是离不开的。我们2016乘用车、商用车、专用车、客车都有一个调整补贴的政策。我们也知道这样一个产品方向,也是根据国家的政策补贴政策进行调整的。比如客车,去年的话6-8米,大家知道它的销售是非常多的。可以说卖疯了,今年6-8米基本上卖不动,这样原因根据国家补贴政策,进行市场的拓展对我们新能源汽车发展不利的。我的观点是说,要新能源汽车发展要以市场为导向,用国家政策作为一个辅助推动力,才能有健康的发展。
今年把我们所有的新能源汽车厂、所有动力电池厂弄得半死不活的原因,第一个就是我们电力电池,不管是动力电池还是PACK都要进行准入。第二个是新国标的实施。我个人觉得虽然我们今年有可能比较纠结一点,但是有一个准入和实施,对我们新能源汽车,对我们新能源汽车今后的一个发展是更有利的。包括它的安全性,包括它今后的这个资源的聚合。那么,通过我们今年的这样一个调整的话,我们估算这个国内的市场的话,我们在2017年,2016年的话基本上应该销售量在60万-70万辆。那我们需要的动力电池大概在30-35GW/H。那么,国家应该会对新能源汽车进一步调整,包括补贴的降低,以及配额的一个推出的话,我想在2020年实现500万台总销量应该问题不是特别大。那么这样的话,我们预估2020年整年销量500万台,动力在40GW/H。我们看到我们动力电池的投入,一个小的电池厂可以告诉你有1GW、2GW、3GW的产能,到2020年,不管是动力电池,还是新能源汽车都是一个重新洗牌的过程。其实60-70GW如果只有十家动力电池厂的话,基本上在领头的企业都会达到几百亿的市场规模。
我们的市场大概是这样一个情况。我们其实要了解我们动力电池,往哪里走就要了解我们目前的这样一个状况,以及包括我们动力电池有哪些关键要素。第一个关键要素肯定是这样安全性,那安全性的话,很多都认为都是电池不安全,但是我个人认为电池在整个的不安全的过程当中只占有20%的分场份额,其他的市场份额肯定PACK来承担,所以安全不仅仅是电池的安全,也是整个系统的安全。那么,我可以打个比方。只要是有能量性的东西,那么它发生安全的概率是100%的。只要有能量的东西,电池作为能量体,发现安全性这个问题必然存在。其实我比较崇尚于这个安全边界或者本身安全性这样的概念。这个虽然不是我发明的,但是我觉得有道理,一个有能量的东西发生安全是必然的,那你怎么在整个系统当中组织它的安全性,其实就是我们应该要做的事情。我现在比较担心的还是18650这一块,以它目前低成本化,专用车上这块其实有一点粗制滥造的情况。那么,比如没有加热系统,没有很好的冷却系统,而是把电池一个串并联,加一个箱体,这样做,我预想再过两到三年是专用车安全性爆发的时间。那么,又要经过专用车低成本化战略,又要保障安全性,我觉得这个灌胶对我们的18650重组有一定的好处的。第一灌胶,前面是灌胶的。后面的灌胶。温度会下降6-7度,均匀性非常好的。而且我们做了一些升温,灌胶以后表面的升温减小了,还做了连锁反应,我们用灌胶之后,这个16850,可以看到后面那张图,这个连锁反应很明显了,如果有灌胶工艺的话,中间电池发生安全事故的时候,并没有影响到其他的电池。这只是安全性的一个小小的例子。就是安全性其实是我们可以从系统当中来进行设计的和解决的。那么能够保障安全性情况下,车厂觉得你比能量大越大越好,因为这样越轻,续航更长。我们磷酸铁锂,目前做到130KW/KG。比亚迪可以号称到160、170W/KG。但是他也没有大规模在车上用过。而且它现在朝着三元的这个属性发展。我可以说磷酸铁锂发展到今天这个程度,到达130、140是这个材料的极限。所以你再想往后面发展提高比容量的话这个可能性比较小的。
三元电池为什么得到大家亲睐呢?第一个就是它的比容量比较高,那可以看到18650如果以2.6AH的这个为例的话,它的比容量基本上可以达到200WH/KG。那么软包现在这一块的话,现在以LG的54AH这一个为例的话,基本上在180GH/KG。这样一个水平。那么提高比能量,18650提高幅度比软包或者方形锂更大一点。那么像这个三星的用RP、RP291、337以及到后面还需要发展的26P。
那么这是比容量提升的过程,大概可以提高到240GH/KG甚至250WH/KG。那这样的话从22、26、一直到29、33,这其实是一个材料的一些更新。从SM到NCA的这样一个过程。
那么,除了我们的安全性比能量,还有一个重要的什么,寿命。为什么?循环寿命越长,那我们的使用的代价就越低。那么我们目前形成这个集成路线,包括磷酸铁锂我们目前平均水平达到300次以上,那么有很多一些高端的,比如CLK可能达到6-7千次,基本的水平在4500次左右。
那三元做这方面寿命比较低一点,如果是一般情况在800-1400。如果做得好可能达到1200-1500次。三元软包为什么现在得到大家的认可越来越多?就是因为它在循环寿命可以做两千次,三千次以上。今天孚能江总也提到这一点。我们在重组这方面的话,上面是单体的说明。重组这方面我们基本是单体的80%左右。根据这个循环寿命特点,我觉得不同的应用领域可以用不同的电池。 那么我们怎么样去进一步在我们的系统当中提高它的寿命呢?第一个BMS很重要的,第二个保证单体电池一致性,以及电池可接受的范围之内正常的使用它。
第四个关键因素也就是我们经常提到的一致性。那一致性的影响因素包括材料一致性,包括你这个制造过程一致性,也包括你这个是不是标准化产品以及大规模化生产。这是一致性的影响因素。那么我们现在的话,国内的电池,去分析它的一致性,基本上以静态一致性,比如电压、容量、内阻的一致性,基本上以这三个为主。这对我们今后使用过程当中,你可以保持初始的一致性。所以我觉得今后的一致性要动态的一致性,可能是今后的发展的重点。
这里说到一个热管理,一个热管理,我刚才表达一个观点就是18650承阻我还是蛮担心的。为什么呢?第一个,我们可以看右边这个图,右边这个图是韩系2.2,和我们国内的我们2.2AH对比,我们可以看到是5C过程当中放电,其实它的温室温度可以达到30度以上。这是一个18650三元。如果我们把它做成模组,可以看到下面这个,我用1.5升,我直接从初始的30度,可以调到70度。就是我模组可以承受40度。这样的话,仅仅是1.5升!而我们国标是要求EC放电的。这样的话,其实对我们三元的这样一个热管理不利的。
那么,这里面我们的热管理,加热的话现在基本上成熟,那么对于冷却基本上是自然冷却或者风冷,液冷。特斯拉是液冷。我们国内也有大部分的工作也放到18650液冷身上。那么液冷这样势必会带来我们成本的升高,这里给出的建议就是我们根据不同的应用领域,视环境恶劣程度选择我们的合理冷却方式。并不是液冷适合所有车,所有领域的。比如一个微型车,引入液冷的话,可能对你市场推广也是不利的。那么,车厂还关注的一个就是可靠性,可靠性也是一个细小的工程。跟安全性一样,包括你的BMS,包括你的里面的连接,其实这是一个系统工程。
这个可靠性,我们每一个都去年验证的,这样的话才能保障你车上给他保5年,或者保8年的时间,不然你是保不到的。
最后大家关心的就是性价比,那性价比磷酸铁锂目前对单体电池来说,对系统来说,它的成本算是中高的一个数。那么其次就是三元软包或者大的方形锂壳,那么它的单体和这个成本居中。现在最好性价比就是圆柱18650这个性价比。这里我表达一个观点就是如果我们客车上,国家没有禁止三元用的话,其实我们今年的磷酸铁锂做市场推广其实不是特别容易的,有可能被软包三元或者方形锂壳三元进行替代。那么我想在两到三年之后,这个极有可能实现。就是说三元在这个客车上的应用。
那我们讲完了7个动力电池及其系统的关键要素的时候。们看一看动力电池今后的选择一个技术路线,这是全球的汽车产业结构。那基本上左边纯电动,插电式混合电动以及燃料电池,这个国外产品从小型、中型,豪华车、超跑都有涉及,国内的话基本上以小型,中型的纯电动或者插电式混合动力,这又是我们补贴政策带来的直接一个结果。国内的补贴政策导致我们车厂跟着国内的补贴政策走。导致我们的这个技术路线也有一点畸形。
目前国内外动力电池技术路线,我们在2014年之前基本上国内以磷酸铁锂为主的,那么2014年底,基本上慢慢开始以三元,2015年是作为三元国内应用的元年。形成了2015年磷酸铁锂和三元并行。那么,预见在未来两到三年的时间,磷酸铁锂和三元肯定处于并行的方式。但是你到2019年、2020年,我的意见就是以三元为主,而且是这样占有绝大部分。然后国内的话,包括松下、三星,是以锰系为主。不管是三元加锰酸锂也好,或者是锰酸锂也好或者还是什么,基本上都是以锰系为主。
那么,我们形成了这样一个磷酸铁锂和三元的并驾齐驱的话,其实磷酸铁锂和三元优缺点都很明显。磷酸铁锂用在客车,三元就是专用车、微型车以及后面乘用车方面。
国内外三元的发展,国外基本上以日韩为主。产品基本上用在中高端产品,如乘用车。那么,日本以松下为标杆,韩国LG三星。那么三星走18650和方形锂壳这个技术路线。虽然它在西安就是生产不多。但是这技术路线可能是冲着客车来的。那么LG18650和软包碟片(音),软包碟片(音)现在基本上一个尺寸41.4或者54这两个。那一个基本上用在混合动力,一个用在纯电动上面。所以日本、韩国的技术路线会今后成为国内三元的竞争主力。那么我们国内因为在2015年是三元的元年,所以这个技术成熟度还是不够的。那特别是18650现在这一块鱼龙混杂,不管原来各个做18650传统的还是做电动工具的或者新加入的,或者原来一直做18650全部做18650动力电池。其实对我们的18650动力电池市场竞争和还有今后的发展还是有一点不利的。
那么,现在也有做三元软包的,比如万向、卡耐、捷威这样的一些电池厂也都朝着软包三元、或者方形锂壳三元来进行发展。那么今后还有一点就是这个NCA,就是镍鈷锂这个材料技术路线。那么目前日韩基本上NCA都做了相对比较成熟。国内的NCA处于研发过程当中,至少没有大规模的推广到市场。所以18650想找2.6AH的电芯的话,基本上国内没有。三元的话我想18650和软包碟片(音)以及方形锂壳的话,在材料选择,肯定今后会以NCA为主,进一步保证安全性的前提下可以看它的比能量。
对三元材料我们刚才说了,比如18650、软包、方形锂壳。它们有他们的好处,但是同样它们有它们的缺点。
我们在这里分析它的优点缺点以后,我给出总结,就是目前国内18650、三元为主。但是,今后两到三年,通过技术路线,PACK和散热技术呈现,三元以方形为主,不管软包碟片还是方形锂壳。
这是18650存储方式,目前来说,因为18650做得比较质量参差不齐,所以重组方面有一定的区别,所以主要还是以这个电阻焊为主。现在有国内的企业在学特斯拉这个铝式焊接,但是目前规模化应用还比较少。但是我觉得这个超声波焊接今后会成为18650重组的一个主流路线。
这是18650刚才我说的比较适合的三个车的方向,一个物流车,一个专用车,一个微型车,但是我不看好18650用在乘用车上,因为这个18650重组方式和可靠性还是稍微比较差一点。
那么未来这个动力电池发展的方向,铅酸肯定淘汰,镍氢也有国内部分做用于混合动力,未来五年之内,我不能断言2025年以后技术路线,但是五年以后是以磷酸铁锂为主的。在我2003读研究生基本上以做燃料电池研究的。那个时候丰田就告诉我们,我要实现年产几十万台,从2003年说到2006年到,一直说到2015年。我觉得燃料电池的发展离产业化应用还是有一定的时间。但是,电-电增成燃料电池车有望实现这个应用微型的。燃料电池的话,其实它去做一个变功率还是蛮难的。那么,它作为一个恒定功率输出有它的优势。你做电+电增成的话,也对燃料电池车进行一个消解,是有利于这个市场去做推广。所以如果燃料电池车让我选的话,我一定选择电+电增程燃料电池车的模式来实现这样的商业化发展。电+电增成模式,除了燃料电池,里面还要配锂离子电池,所以当你锂离子电池大规模应用的时候,锂电池也有它的应用的方式。那材料的选择,目前国内的三元材料的选择,目前国内的锂离子材料肯定是磷酸铁锂和三元并驾齐驱。今后的话,以三元为主,特别是NCA,所以在NCA这个市场竞争其实今后会是一个比较激烈的。那么圆柱电池我们18650是选择了传统领域的这样一个尺寸,那么我更看好,如果你要做圆柱电池,我觉得21700这个技术路线值得关注一下。
今后的竞争,特别是乘用车上,重点的方形,软包碟片和方形锂壳并行模式。那么今后还有一个技术最高点就是我们讲了很多的固态电池,固态电池包括日韩,以及我们国内都有做研究,虽然没有规模化应用,但是从安全角度来说固态电池肯定是以后竞争的重点。
这个技术路线的方向,跟大家分享完之后,我宣传一下亿维。我们从2001年成立,2009年上市。我们目前基本上形成的是大概4个厂区,第一个厂区是全世界最大的锂元电池做到全国第一,全世界第二的水平,2009年以这个主流业务上市,投入到锂离子电池。我们现在投入锂电池是仲凯工厂。那么,我们唯一租的厂房松茂工厂,是我们自动化设备。在湖北荆门工厂用了方形的锂消,磷酸铁锂的电池。因为今天涉及到动力电池,所以我把动力电池跟大家介绍一下,磷酸铁锂我们在湖北荆门大概占地700亩。现在产能,,这个月底达到2.6万支。年产值达到1.8GWH。那我们现在的主流产品是56和75AH。这两个。
我们在三元18650,目前形成了是日产30万PCS。我们在2016年12月份和2017年的3月份,分别新增60万PCS,达到3千万产能。
那么我们目前的18650的这个设备是采用全进口的自动化的这样一个设备。在保证我们18650可以取得一致性以及大规模化生产。那么现在PACK的能力的话我们现在拥有一万平方米的PACK车间,大概可以生产4500度每天,PACK是每天生产能力90套这样的生产能力。我们在2016年虽然我们仲凯二期建设完成的话,我们新增PACK能力会达到4万平方,总共5万平方。实现日产400套的生产能力。好的,我的报告就到这里,谢谢大家。
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