動力電池“一致性”難題亟需破解

時間:2014-04-22

來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

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

在國內(nèi),電動汽車更是作為戰(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)中國電動汽車“彎道超車”目標(biāo)的希望??v然如此,時至今日,純電動汽車在國內(nèi)仍未擺脫推而不廣的尷尬。電動汽車動力電池的續(xù)航里程、安全性、循環(huán)壽命成為其中關(guān)鍵的制約瓶頸。

動力電池的關(guān)鍵技術(shù)不解決,純電動汽車的大規(guī)模推廣猶如空中樓閣。目前國內(nèi)純電動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方面的掣肘:電池安全性不夠穩(wěn)定、市場價(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)鍵問題則是動力電池問題。

技術(shù)缺陷也意味著市場機(jī)遇。如果誰能突破關(guān)鍵的技術(shù)瓶頸,誰就有機(jī)會搶占市場的制高點(diǎn)。對于東方一脈公司來說,為實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵的技術(shù)突破可說是下了重注。

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€誤區(qū),即在動力電池的關(guān)鍵技術(shù)沒有得到解決和產(chǎn)品仍有缺陷的情況下強(qiáng)行推向市場,以圖維持公司的運(yùn)營,但從長遠(yuǎn)看卻是難以為繼的。目前國內(nèi)有二十多個電動汽車電池的生產(chǎn)廠家,但由于沒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技術(shù)創(chuàng)新,跳出這個怪圈。

長期潛心研發(fā)使東方一脈公司在厚積之后迎來薄發(fā)。他們的“主動均衡技術(shù)”破解了純電動汽車鋰電池難解的“一致性”問題。

過去,電動車使用的是鉛酸電池,它的優(yōu)勢是應(yīng)用歷史較長,技術(shù)較為成熟。但鉛酸電池同時也存在先天不足,即不夠環(huán)保和電能的比能量太低。為解決這些問題,鋰離子動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,會產(chǎn)生動力電池系統(tǒng)串聯(lián)電池不一致性的問題,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,安全問題也就越多。所串成的電池組中有一個“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)的主動均衡技術(shù),可以讓每一個電池主動糾錯,主動糾正誤差,克服不一致性,我們率先在世界上提出動力電池第三主動均衡電極。就好像隊(duì)列中的每一個都向左向右看齊,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極,而主動均衡的技術(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,汽車動力電池實(shí)際可用容量不能低于總?cè)萘康?0%,低于這個標(biāo)準(zhǔn)就要被淘汰。比如原來的電池可以跑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),通過其主動均衡系統(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)椴捎弥鲃泳饧夹g(shù)后,就不需要BMS管理系統(tǒng)了。而且隨著市場規(guī)模的擴(kuò)大,成本會越來越低。

同時,為提高動力電池運(yùn)行的安全性,東方一脈也做了針對性的關(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,無論撞擊、顛箥都非常安全可靠。不同于市場上現(xiàn)有的其他電池,在顛簸的行駛環(huán)境中會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顛覆性的技術(shù)工藝創(chuàng)新,已解決了動力電池極片的錯位、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)成功了針對自身產(chǎn)品工藝要求的全自動動力電池生產(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,由于電池使用過程中會持續(xù)放熱,如果溫度升高幅度過大會嚴(yán)重影響電池的使用壽命,東方一脈的電池也通過生產(chǎn)工藝上的創(chuàng)新解決了這個問題。“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,儲電量更高。”這是東方一脈總工程師介紹的又一個技術(shù)亮點(diǎn)。

謀劃借鑒“小米模式”搶占電動汽車大市場

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批量推向市場。而東方一脈公司所面對的,事實(shí)上是一個無比廣闊的大市場。小小的一塊電池,或?qū)⑸羁逃绊戇@一看起來前景美好的市場能否真正啟動。

目前國內(nèi)的汽車年產(chǎn)銷量已達(dá)2200萬輛,如果電動汽車占比達(dá)到5%,也就是110萬輛,如果每輛車配動力電池按10萬元計(jì)算,這就是一個規(guī)模達(dá)到每年1100億元的龐大市場。

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內(nèi)幾家大型電動汽車生產(chǎn)企業(yè)簽訂了小批量的供貨合同。其動力電池已應(yīng)用在純電動客車和純電動乘用車上,先期進(jìn)行幾個月的產(chǎn)品試用。之后有望簽訂大批量的訂單。

批量推向市場需要產(chǎn)能的保證,以滿足不斷增長的市場需求。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。除自身擁有的研發(fā)中心和生產(chǎn)基地外,整合改造其他動力電池生產(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)的同時謀求規(guī)模效應(yīng)。

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