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欣旺达梁锐:“只冒烟不起火”安全电池不是一个噱头

来源:汽车商业评论(涂彦平)2021-01-27 19:50

成立于1997年的欣旺达在锂电池方面有20多年的积累,动力电池方面也有超过10年的研发经历。经过近10年的体系建设和产品研发,欣旺达现在向行业提供从电芯到BMS、模组、PACK全系统的解决方案。

2021年,欣旺达能提供100万公里续驶里程、20分钟快充的电芯,HEV的功率密度达到14500瓦/升,产品覆盖从48V、HEV到PHEV、BEV全部的四条产品线。BMS目前能做到ASILD的等级,基础的软件平台满足AutoSar4.3。PACK层面,欣旺达在2020年推出了永不起火的电池系统的解决方案。

BEV产品线,2020年的有效产能15GWh,2021年规划产能是25GWh。HEV产品线,2021年的有效产能是70万辆车,2022年规划了150万辆车。

1月16日,2021中国电动汽车百人会举办期间,汽车商业评论采访欣旺达电子股份有限公司副总裁梁锐,就动力电池的安全问题、续航问题以及前沿技术等进行了探讨。

一、混合动力电池做起来是比纯电动难度更高

汽车商业评论:欣旺达从消费电池切入到动力电池里头的,相当于是一个后进入者,你们切入到这个竞争非常激烈的新的市场,你们的市场策略是什么?

梁锐(欣旺达电子股份有限公司副总裁):我想纠正你一句,欣旺达不叫切入,它是一个自然发展的阶段。实际上CATL的前身叫ATL,也是做小电池出身,然后在2008年看到了动力电池发展的前景,Robin他们才搞了一个团队开始搞动力电池。欣旺达原来就是做小电池的模组,后来又做小电池的电芯,也是在2008年感觉到未来的动力电池会有一个很大的市场空间,所以那时候先做了模组、PACK和BMS,没有做电芯,只是在2018年才正式量产电芯。

但是我们以前小电池的电芯、模组、PACK和BMS技术积累确实给我们后面动力电池的整体发展打下了非常好的基础。所以,我们能够做得比较稳,而且我们现在技术的积累能够比较雄厚,也是我们从2008年就开始打基础,练内功,这样得到的成果。

汽车商业评论:电池的出货量正在向头部聚集,欣旺达如何看待这样一个竞争态势?甚至现在有些车企,比如长城、蔚来、特斯拉也都在研发电池,您怎么看?

梁锐:关于锂电池的头部企业的形成,我觉得目前不能达到一个稳定期,只是说从2009-2020年,中国从“十城千辆”开始,在过去的11年进程当中,确实涌现了一些有竞争力的动力电池企业,也淘汰了不少原来的一些老牌的企业,也淘汰了不少短期行为的投机资本投资的企业,这都是很正常的。

但是一个企业长期的发展,还看你有没有后劲,有没有一个稳定的战略,能不能抓住机会。欣旺达一直坚持高端定位。你有没有一个远大的目标,非常高的格局,从这块来说,我们感觉到我们是不输于任何其他的锂电池同行。

比如,最近在给日产、雷诺做混合动力电池方面,我们在国内是领先的,只不过大家可能更关注纯电动的电池,实际上混合动力电池做起来是比纯电动难度更高一些。

汽车商业评论:欣旺达在动力电池技术研发上有什么样的规划?

梁锐:关于欣旺达电池的技术路线,我们有5-10年这样一个发展规划,应该说也是跟着业界的主流的趋势在发展。比如我们现在也能做到300wh/kg,以后400、450、500,这样的话,从现在高镍的体系到以后的硅负极的体系、金属负极的体系、固态电池这方面的体系,应该说大家都在往这个方向去努力。

就看谁能够把真正的产业化技术发展出来,就像我们做锂离子电池一样,以前锂离子电池很早就出现这个原理,但是索尼在1991年提前把它搞成了产业化。

汽车商业评论:最近固态电池成为业内讨论比较热烈的一个话题,欣旺达在固态电池包括半固态电池这个领域有没有布局?您怎么看待固态电池商业化的进程?

梁锐:我们在固态电池方面已经有多年的布局,从2017年就开始做这方面的工作,现在整个进展还是非常顺利的。

固态电池就是能量密度要高,安全性要好,从实验室的成果来说,这些特点是能够展现出来的。但是我觉得实验室成果和商用化产品中间确实还是有一定距离的,包括性能要达到目标,还有可靠性,长期使用也能保持同样的性能。另外一个就是成本,要大家能够负担得起。

所以,我们达成一个共识,基本上固态电池应该在2030年之前可以商用化,也可能在2025年-2030年之间。

二、安全电池不是一个噱头

汽车商业评论:去年欣旺达推出一个“不起火”电池包,宁德时代、比亚迪等一些企业也推出了这种产品,针对电池安全性这个问题,有一些解决方案。欣旺达“不起火”电池包什么时候能装车?您怎样看待行业竞相开发“不起火”电池包这种现象?

梁锐:我在多个场合一直在讲,我们电池人只有两个东西要坚持。第一个原则,追求高能量密度是我们电池人的宿命,做电池就要能量密度做得越来越高。但是高安全性和高能量密度是一个相互矛盾的东西,如果不能协调好这一对矛盾的话,推出没有验证的或者可靠性不强的电池,就会造成安全性的问题。第二个原则,一定要做良心电池。如果电池不能得到安全的保证,不能100%避免给消费者造成伤害,还是不要那么急于把它商用化的好。

安全电池不是一个噱头,是我们多少年一直坚持的一个解决方案。实际上大家都知道,电池是从本征安全、被动安全、主动安全这三个方面来做的,只不过这两年很多技术都实现了突破。

本征安全方面,我们不管是高镍还是中镍,从产品的原材料的选用,从工艺,从配方,应该说经过多次的验证,我们选择了最好的一个体系。

被动安全主要是我们电池包的设计,包括排烟烟道,包括传感器,包括热阻隔,都使我们有更好的解决方案。

主动安全实际上是我们利用云计算、云平台,包括OTA的一些技术,能够提前预警,提前纠错,提前使有可能有安全缺陷的电池被检测出来。

这实际上是一个水到渠成的成果,不是一蹴而就的。

汽车商业评论:欣旺达“只冒烟不起火”的电池,有信心终结新能源汽车自燃的问题吗?

梁锐:电池的热失控是一个小概率的事件,但是你不能做到零。我们现在首先要做到本征安全,如果真的有热失控的话,怎么让它能够满足国家的标准,即保证5分钟疏散的时间,我们能做到比这个时间更长一些。

电芯最大的问题是,热失控后温度达到六七百度,热量很容易传递到其他电芯上面,把其他电芯的隔膜熔化,温度150度以上就会熔化,又造成新的内短路,结果链式反应就产生了。如果你能隔断它,不让它去影响到其他电芯,就可以基本上保证电池包不会有太大的问题。

我们讲到本征安全、被动安全、主动安全,这三个方面只要思路是对的,你要找出行之有效的解决方案,是完全可以保证电池不会着火的。

三、电池自加热的技术、热管理要做好

汽车商业评论:安全是电池的一个痛点。还有另外一个痛点,续航里程,尤其冬天电池的衰减,我想知道在这个痛点的解决上,你们是怎么做的?

梁锐:从专业角度来说,三元材料的低温性能要好一些,铁锂电池的低温性能要差一些。虽然三元材料的低温性能要好一些,它在低温下放电的效率要多一些。但即使这样,由于冬天你要用暖气,要电加热,耗电量确实非常快。再加上它有一些放电的效率不够高,造成行驶里程大打折扣,甚至40%都没了,这个确实也是现在消费者面临的痛点。

我觉得有三个方面的工作可以去做。

第一个方面就是电池的自加热技术,提高电池放电的效率,以及在低温充电的时候能提高它的充电效率,让它的电充得更足一些,放电的时候能放得更多一些。

第二个方面,还有一些辅助加热的方式,能够降低对本体电池的能量消耗,包括现在大家也在研究用热泵的技术减轻对电容的消耗。因为大家都知道,如果家里用电炉子去取暖的话,那个电量的消耗是非常快的。

第三个方面,对于电池本身来说,包括大家现在提出来用换电的模式,来解决里程不足的问题。你可以不要装太多的电池,不够的话,可以换电。当然这是一个长期解决的方案。

反正我们感觉到,首先,目前的解决方案,铁锂的电池最好在南方使用,不要到北方来使用。第二,电池设计当中,一定要把自加热的技术、热管理要做好,这样的话,使电池的效率能够发挥得更大。第三,在用车的过程中要打出一个余量,因为能量守恒,你要放暖风,肯定要消耗电,不可避免。