4月2日,比克电池副总裁范文光博士在2023年中国电动汽车百人会论坛上分享了比克电池对电气化进程的新看法,并在随后的媒体采访中分享了比克大圆柱电池产品的最新发展。
图:比克电池副总裁范文光
大圆柱电池“风起”
新能源汽车正在超出预期地取代燃油汽车。根据乘联数据,2022年中国新能源乘用车渗透率达到27.6%,较2021年增长12.6个百分点,未来新能源汽车渗透率仍将迅速提高。
相比之下,中国国务院办公厅于2020年发布了《新能源汽车产业发展规划》(2021)-根据2035年的规定,2025年新能源汽车销量达到新车销量总额的20%左右。
显然,这一目标已经提前实现,2025年新能源汽车销量达到新车销量总额的50%是市场的主流声音。更激进的人认为,2025年新能源乘用车占70%。
然而,在性能方面,新能源汽车标杆燃料汽车仍存在不足,电池安全、里程焦虑和充电不便仍影响消费者的决策,在现有平台的基础上提高电池性能将挑战安全和成本。
范文光博士说,从电动汽车和动力电池的发展理念来看,下一代电动汽车必须完全取代燃料汽车,至少相当于燃料汽车的关键指标,然后降低经济成本和环保成本的权重将越来越大,逐渐成为最关键的话题。
范文光博士说:“大圆柱电池是目前为数不多的能够运行这种逻辑的方案之一。”
例如,在市场最关心的安全方面,圆柱体是最好的压力容器,圆柱体电池可以为整个生命周期提供最好的安全性。
图片来源:百人会
快充“最优解”
除了安全性外,里程焦虑和充电不便也是影响新能源汽车市场接受度的挑战。在这方面,比克电池的解决方案是推出4C充电。
通常,电池的充放电率用C表示。对于充电,4C表示在给定的电流强度下,需要一个小时才能充满400%的电池,即在给定的电流强度下,电池可以在15分钟内完全充电。
4C是目前性能提升和电池技术承载能力的最佳解决方案。一个理论是,快速充电的核心是增加充电电流或增加充电电压两种主要方法。
增加电流会导致充电电缆沉重,导热损失平方级增加,连接器、电缆、电池电连接、母线排等电阻会发热。
800V高压平台应运而生,提高电压是更好的解决方案。
据了解,800V高压系统以其低成本、高效率的系统赢得了众多集团和品牌的青睐。国内比亚迪、吉利、极狐、现代、广汽、小鹏等800V高压平台布局重点关注海外大众集团、奔驰、宝马、现代起亚等。
支持4C充电的比克电池大圆柱电池与800V高压平台非常一致。
范文光博士说,快速充电能力的本质是能量密度的交换,“虽然快速充电性能需要大量的化学系统设计,结构设计支持,但如果电池设计到快速充电趋势,需要非常薄,添加大量不提供能量添加剂,这些实际上是能量密度的占用。”
范文光博士进一步指出,“快速充电的前提是确保我们的化学系统有足够高的能量密度,电池还需要有足够好的承载能力来装载高能量的化学系统。因此,快速充电良好的企业必须在能量密度方面做得很好,并将部分能量密度转化为快速充电性能。”
比克电池有信心将部分能量密度转化为快速充电,因为比克是中国第一家批量生产高镍三元正极的企业,也是第一家实现负极掺硅技术应用的企业。
基于此,比克支持4C快速充电,能量密度仍超过280Wh/kg、能上探到330Wh/kg的大圆柱应运而生,推动电动汽车发展进入700公里-1000公里的新时代。
比克大圆柱形电池即将大规模生产
在工业化进程中,前沿技术和产品研发需要足够高质量的生产能力。2023年1月28日,比克电池正式宣布,其新的大型圆柱形电池生产基地正式落户常州。项目总投资130亿元,占地450亩。规划建设30GWh大型圆柱形电池生产线和国际研发中心,实现绿色能源100%使用。
范文光博士介绍说,比克大圆柱形电池的生产效率可以达到每分钟300个离线电池,良品率也可以达到90%以上。相比之下,行业整体水平为每分钟120个离线电池。
范文光博士解释说:“不要认为120PPM不是那么伟大,因为大圆柱形电池单功率可能超过100Wh,即使是120PPM设备,生产线容量已经达到5-6GWh,成本和生产效率非常可观。”
据了解,根据目前市场对大圆柱电池的需求,比克具有代表性的第一代产品将于2024年批量生产,能量密度将超过280Wh/kg,支持4C快速充电。同时,比克的大圆柱电池高性能路线将不断向轻量化和化学系统优化的方向迭代,达到300Wh/kg以上,3年内推出能量密度超过330Wh/kg的准固态产品。
此外,为了满足经济市场的需求,比克电池还将结合圆柱形电池的良好兼容性,同时推出同一平台的低成本系列。
图片来源:比克电池
总结
在目前的市场上,北美至少有4家汽车公司使用大型圆柱形电池,包括特斯拉和通用汽车;欧洲有4家以上的宝马;国内市场至少有6家,如威莱和江淮。
就电池企业而言,研发大圆柱电池的企业有10多家。
比克作为先发企业,最值得期待!
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