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超威电源程焱松:电动汽车用锂离子电池的模块化应用

2016-04-28    来源:北极星储能网
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[ 导读 ]: 4月20日,第十届中国新能源国际高峰论坛在北京开幕,来自国内外的政府官员、专家学者、企业代表等400余人围绕庆辉煌十年论创新增长这一主
     4月20日,第十届中国新能源国际高峰论坛在北京开幕,来自国内外的政府官员、专家学者、企业代表等400余人围绕“庆辉煌十年论创新增长”这一主题共商能源发展大计。全国工商联新能源商会副会长单位代表、超威电源有限公司总监程焱松先生参加第十界中国新能源国际高峰论坛新能源汽车专业论坛并做了主题演讲,他演讲的题目是电动汽车电池的模块化方案,以下为演讲全文:

程焱松:各位领导,各位专家,各位同行朋友大家下午好。

我是来自超威集团的程焱松,很高兴,也很荣幸能够代表集团在此给各位朋友共同来分享、交流以及报告超威集团成立20年来在新能源行业,以及在电能汽车锂电池方面的发展情况。

今天我跟大家分享的主题是电动汽车,用锂离子电池的模块化应用。我的报告分两个方面的内容。第一个方面,简单的跟大家一起来走一趟超威之旅,让大家知道超威集团是一家什么类型的公司。我们是做什么的,未来我们的发展要去向哪里。第二个是今天报告的主旨。这么多年来,随着国内新能源汽车的发展,作为电池的生产企业,怎么样在电池这一块为行业做一些贡献。

超威集团成立于1998年,地处浙江,在太湖西岸,是一家做新能源电池和储能电池的研发、生产、销售的一家企业。专业致力于提供绿色能源方案解决的全国的龙头企业,也是国家级的高新重点企业。超威集团在成立之初始,始终秉承着倡导绿色能源,完美人类生活的使命,秉承着立志成为全球新能源行业伟大公司的一个远景。在这样一个战略使命和远景下,我们董事长提出资源共享、互惠互利、共同发展的十六字核心的经营方针的指引下,始终秉承着超威的发展文化。从98年一个家庭作坊发展成为今天一家上市公司,在2010年香港主板上市。到目前为止,超威在全国10个省市,有25家分子公司。其中锂电池在全国4个省市有4家分子公司,2015年销售额突破650亿人民币。经过近20年发展也取得了很多成果,当然来自政府,来自社会各界的朋友,来自客户的一些支持,在此跟大家分享一下超威这几年的成果情况。

超威集团是中国轻工百强新能源电池行业综合能力第一位。超威的产销量在新能源电池行业我们很自豪,是中国第一、亚洲第一、世界第三,销售额突破650亿人民币,中国制造业百强里百名第90位,中国企业五百强里排名198位。所以我们作为超威人很自豪。2016年中国最新明民营企业500强超威排名第30位。

超威的发展除了我们的文化之外,超威的发展一定是依赖于我们的人才、技术。超威始终构建以技术领先的发展模式,我们在行业内率先开发了(软子)经济兼循环技术,环保节能(无隔内化横)技术、新型智能电池以及超长寿命电动汽车电池锂电池一大批的科研成果。同时围绕创新驱动打造了一支由20多名专家、院士所组建的科研机构。

超威目前有三名国际计划专家人才,拥有授权专利1072件,发明专利123项,参与制定全国的行业以及国家标准33项,(铅能)ICE国家标准一项,先后获得了中华宝钢环境奖,国家环保科技进步二等奖,中国专利金奖等一些荣誉。超威的发展在于人才,在于科技,在于创新。

前面一些专家朋友,都对中国新能源汽车的发展,做了很多方面的概述。我们想一想2015年以及2016年1-3月份整个新能源汽车的发展是非常爆发的。但是我们会冷静的想一想,看到我们收获的喜悦之外,我们来分析一下。新能源汽车发展的这些因素有哪些方面?我做简单的一些分析,分为六个难,这也是我们同行业所统计出来的。

第一个,使用难。电池,新能源汽车当前的核心部件是电池,它的行驶里程,它的充电时间,它的兑换成本,它标准不统一,以及耐它的耐厚性。

第二个,建设难。充电桩、地方改造。

第三个,财政难。虽然有高额的补贴,但是落实到每一个车企里面,当然有一些车企是拿到,但是有些地方贫穷的话,拿到是比较难的。

第四个,充电设施的配套基本上是满足不了的我们实际使用需求。

第五个,盈利比较困难,当前骗股。为什么骗股,说白了没钱赚,他想要赚钱,先把它生产,所以他以后要盈利。

第六个,协调比较困难,这是影响新能源发展的六个核心要素。

核心电池部件,我们同样也存在着六个方面的难点,作为电池的制造企业。第一个,标准不统一,电机的标准,电池的标准是千姿百态的,增加了我们的制造成本。第二个,客户的个性定制化。每一个客户动力电池的需求不一样,无论是电量、尺寸、外形结构还是策略。第三个,通用性比较差。不同厂家的电池以及同一个厂家不同型号的电池,相互的兼容性是比较差的。第四个,制造成本比较高。由于部件的不通用性导致一系列成本,采购、生产、加工等等成本比较高。第五个,产值利用率比较低,虽然说我们在谈一些回收、利用,真正回收利用的价值以及它的方法、路径是比较困难的。第六个,售后维护成本比较高,你想一想现在做电池,30度电的一体化的仪组有300公斤左右,搭载300公斤的车子坏在路上维修是非常不便捷的。针对这些问题,作为电池的生产企业,超威提出来一个解决方案。一度电的标准模块,有效的规避了刚刚所提到的六个方面的问题,标准的问题,客户定制开发的问题,以及通用性的问题,包括制造成本的问题,产值回收等问题。

什么是一度电的模块?一度电的模块我们能量在1000瓦时。电压是48伏,容量21安时,尺寸是230×175×138,重量在5.55公斤左右。这是一度电的标准模块是什么。为什么会做一个标准模块以及一度电标准模块它的由来,我们是一个13个电芯,21安时3.7伏,21安时的13个电芯,加上BMS(电源化)的系统,再加上我们通信接口就变成一个电池组,就是我们刚刚所看到黄的电池组。

为什么光伏现在一度电,我们考虑几个问题。第一个驱动利用的问题和循环利用的问题。一度电的模块不但可应用于电动汽车,同时可以用在电动自行车、电动摩托车、电动三轮车上,以及智能微电网上。

第一个,咱们都知道可以任意(走膜)的。同时,模块的单体系数越低,售后成本越低,可利用价值越高。为什么我们选择48伏和11安伏的模块呢?第一个,我们做了一些调研,发现市场上75%的电动自行车和电动摩托车的平台电压多为48伏,同时它的容量由原先的10安时逐渐的向高容量20安时、40安时、60安时演变。

第二个,48伏的电压经过串联之后,能够满足大部分汽车电池96伏、144伏、192伏这样一个汽车电池需求等级和智能微电网的需求等级,以及容量这一块,21安时、40安时、60安时、80安时,能够满足大部分汽车电池的电压、需求以及容量平台需求,包括智能微电网。

第三个,很核心的关键,超威锂电是成立于06年,有十年的48伏20安时一度电模块的生产经验。十年的经验积累,在这十年之内,不论从批量化、从技术等等方面有一些非常成功的经验。同时,重量5.5公斤,非常满足携带以及更换的一个快速的便利性。为什么会选择48伏21安时的模块。

再看它的具体情况。它的兼容性刚才提到了。一度电模块加上保护板变成电动自行车电池,用在我们电动自行车和电动摩托车上方面。同时的话,一度电模块再加上单极的采集模块,就会变成汽车电池的一度电模块,用在电动汽车上。加上单体的采集模块,就可以用在智能微电网上面。这一些都是我们实际的应用案例,后面会讲到的。

第一个就是它不同领域电压或容量梯次的变化。48伏、96伏一直到384伏的,21安时一直到190安时,这是它的一个兼容性好。

第二个,安全性,这是最关键的一点。目前在市面上比较主流的一个编排式方式,在采集模块里没有办法对单个电池进行监控,只有对整组电池进行监控。如果说我们采取一度电标准模块之后,通过采集芯片可以对单个电池进行监控,同时这里有一个开关。当芯片检测到其中某一个单片电心有异常的时候,我们会主动切断模块电芯的工作情况。但是不会影响整组电池不能工作,这里有一些形象的描述。转换器这一块的话,这是我们现在传统的一些情况。比如说电池,其中有一些电池不能用了,直接会导致整个行驶变短,充电频繁,客户的抱怨增加。

第二现象,其中某一块电池坏掉了,直接导致车停在路上不能使用。第三个,当某一个电池在使用过程中存在隐患的时候就会存在安全的隐患。如果采取单体模块的话,这些问题直接就可以规避掉了,采取GRS或GPS远程监控的数据云平台,在后台就监控。我们这里一些电池,还有单体容量,跟3个电压规避掉之后,我们通过后台的监控主动的发现问题。通过被动控制变成主动预防,提前发现我们在做电池系统某一单体的异常情况,来提供一些服务。

第三个方面,制造的便利性来说,标准化之后采取一些方案的设计,大大的会减少(支点)插座。通用性强大之后,就会减少,同时我们可以采取规模效益,实行规模化、自动化,大大的提高我们的质量,降低我们的成本。

第四个,售后的便利性。刚刚所提到的,当我们的电池在不同的情况下和剧烈的情况,现在常规的做法,客户不满意了,有问题了,往往就通知售后服务人员,去现场进行检测。这个检测周期往往是7-30天是非常长的。如果说我们采取模块化之后,采取GRS、GPS数据监控之后,可以实现数据监控提前发现问题,发现问题之后点对点的对客户进行服务。后台有数据监控,我们会根据后台所收集到的信息,或者客户给我们的信息就会生产仪组,一个小的模块随着售后服务人,就会带到客户的使用现场,在现场就能对整组的电池汽车不良的模块更换。这样大大的降低了物流成本,包括社会成本,也缩短了社会服务周期,大大的提升了客户的满意度,在守候方面的便利性。

同时,在经济方面我们也进行了粗略的分析。这个分析不一定完全符合大家的基本口径。我算了一下,在模块化之后,每组电池回收比原先增加5000多块钱,以30度电的电池为案例。要增加收入5350块钱,从经济性来说。

第六个方面,这款产品同时也获得了国家的发明专利和使用的新型专利,也应用在我很多客户上方面。这是模块电池在批量应用的方案,现在已经批量应用了370伏24安时、351伏143安时,288.6伏40安时的等等实际的应用案例。

这是超威自主研发的两款电动车。一个叫轻骑兵,一个叫(卖俏)这两款电池,也是搭载模块电池的。轻骑兵经过超威三年的自主研发,是国内首辆自主开发的,具有智能化、模块化、轻量化的特点,是物流专业车。(卖俏),是德国设计的,引进美国一个电动汽车品牌,中欧美三国联合开发的,符合市场需求的新型城市货运车。这两款车全部搭载的是我们超威一度电的标准化模块电池,具有智能化、轻量化、模块化等一些产品的特点。

回过头来,通过模块化的应用之后,一方面可以有效的解决它的梯度利用的问题。说到梯度利用,我们真正能够做到梯度利用。电动汽车电池它退役完之后,可以用在电动自行车电瓶上民,用在微电网上。通过模块化之后它的一系列成本,安装的便利性,社会服务的及时性,回收价值提高等等方面对企业来说,甚至对行业来说,甚至对行业来说也是起到微不足道的一些贡献。

超威未来要做什么,这里跟大家分享一下。未来上面讲到了,一个是新能源的时代,超威是打造两条生态链。第一条是从动力电池到动力系统,再到电动车制造、销售,这样一条生产链。另一条,从储能电池到储能的关键零部件,再到储能系统、储电站。以储能和动力两条线来实现超威未来的战略发展目标。未来超威不仅是一家研发生产电池的企业,同时是一家以动力电池系统,储能电池系统为核心的,构建闭合产业链,具有竞争优势的新能源一家企业。

以上是我跟大家分享一度电标准模块的情况。在相关的数据方面不到位的地方,请大家多多的包涵并指正。同时开放的超威,欢迎在座的朋友到超威参观,洽谈商务。谢谢!

 
关键词: 应用 电池 电动 汽车 电源
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