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動力電池標準化制造“路在何方”

2016-09-21

  我國動力電池標準化制造問題由來已久,,多年來,,國內(nèi)包括政府、車企,、電池企業(yè),、標準制定機構在內(nèi)的各方都想牽頭制定相關標準。媒體亦不時傳出類似“動力電池標準有望統(tǒng)一 發(fā)改委牽頭近10家車企”的消息,。但是迄今為止,,動力電池在標準化制造上一直是“雷聲大、雨點小”,,我國動力電池行業(yè)還處在電池路線各不相同,、電池型號繁雜、產(chǎn)量分散的較為無序的狀態(tài),。

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  近日,,據(jù)外國媒體報道,日本日產(chǎn)欲出售其在汽車能源供應公司(簡稱AESC,,日產(chǎn)電動車的電池供應商)51%的股份,,轉(zhuǎn)而向第三方供應商韓國LG 化學采購電池,以開源節(jié)流,、降低電池成本,。業(yè)內(nèi)人士分析,日產(chǎn)此舉將為行業(yè)開辟一條“整車廠不把控動力電池”的新路,,進一步在國際范圍內(nèi)促進車用動力電池單體乃至成組電池的標準化,。

  眾所周知,純電動汽車中動力電池模塊占整車成本的比例接近50%,。如果整車廠商要降低電池成本,,在材料和人工成本居高不下的形勢下,“標準化制造,、規(guī)?;圃臁笔墙档碗姵爻杀镜母就緩健娜债a(chǎn)意圖出售動力電池業(yè)務降低電池成本的舉動來看,,動力電池的標準化制造問題不僅在國內(nèi)是個難題,,在國外也不例外。那么,,動力電池標準化制造為何如此難解,,從長遠來看究竟有無破解之道呢?

  標準化之路“道阻且長”

  目前,,從國內(nèi)到國外,,新能源汽車廠商大多根據(jù)自身生產(chǎn)條件定制動力電池產(chǎn)品,,所使用的動力電池在形狀、容量,、材料上均各不相同,,而且大多自己成組。這使得國際范圍內(nèi)的電池標準化制造很難實現(xiàn),,也直接導致電池的制造成本居高不下,。

  以三款經(jīng)典的電動汽車日產(chǎn)LEAF、雷諾和特斯拉為例,,三家汽車廠商基于產(chǎn)品的定位,、電池技術掌握程度等多方面的因素,選擇的電池種類,、容量,、個數(shù)和熱管理系統(tǒng)就大相徑庭(詳情參見下圖)。特斯拉的優(yōu)勢在于電池管理系統(tǒng),,短板在于單體電池領域的積累不足,,因而選擇直接從松下購買技術成熟度高、一致性好的18650型電池,;而日產(chǎn)從材料解析到單體電池設計再到模組管理都有豐富的經(jīng)驗,,因而選擇容量較大的層疊式鋰離子電池。

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  日產(chǎn)LEAF,、雷諾和特斯拉電池系統(tǒng)參數(shù)對比圖

  國內(nèi)動力電池制造標準不統(tǒng)一的狀況比國外更加嚴峻,。不同電動車企的電池路線、電池規(guī)格和測評要求不同,,導致動力電池型號繁雜,,電池產(chǎn)量分散。業(yè)內(nèi)人士表示,,我國動力電池行業(yè)內(nèi)缺乏統(tǒng)一的生產(chǎn)標準,,電池缺乏通用性,無法達到標準化,、規(guī)?;a(chǎn),這不僅增加了電池生產(chǎn)成本,,也阻礙了動力電池梯次利用的發(fā)展,。如果國內(nèi)動力電池產(chǎn)業(yè)長期缺失統(tǒng)一標準,未來我國或?qū)⒁脟怆姵刂圃鞓藴?,這意味著整個電池產(chǎn)業(yè)鏈將向國外傾斜,,在裝備制造、電池成組,、電池打包等環(huán)節(jié)上也要受制于國外,。

  標準化之難,,難在哪里?

  據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析,,我國動力電池標準化制造進程之所以如此緩慢,主要因為以下幾點原因:

  首先,,動力電池行業(yè)尚未成熟,,不同企業(yè)在動力電池的選材、設計,、連接方式等方面往往不能達成共識,,各家對于標準的理解都不一樣,很難統(tǒng)一,;

  其次,,從車企的角度來說,對動力電池的選擇往往基于對電池技術的掌握程度及產(chǎn)品的定位,,動力電池被動地形成了種類,、型號等技術參數(shù)各不一樣;

  再次,,由于動力電池產(chǎn)業(yè)處于初級階段,,各企業(yè)尚在探索之中,行業(yè)內(nèi)缺少可以引導標準化形成的巨頭,。

  另外,,電池和電動汽車企業(yè)均將電池、電池組的設計,、工程和控制策略視為核心技術和重要的知識產(chǎn)權,。出于保密的考慮,多數(shù)企業(yè)不愿將自己制造的動力電池參數(shù)公之于眾,,這使得制定行業(yè)標準失去了必要的技術參數(shù)作為參考,。

  動力電池制造標準化“路在何方”?

  雖然動力電池制造標準化進程比較緩慢,,所幸國內(nèi)多數(shù)業(yè)內(nèi)人士已經(jīng)認識到了標準化制造的重要性,,并提出了很多寶貴的建議。

  今年年初,,中國動力總經(jīng)理劉寶生曾在公開場合表示,,國內(nèi)不同車企、不同車型的內(nèi)外部結(jié)構設計,、模組連接方式,、工藝技術各不相同,造成動力電池pack的組裝和拆解很難統(tǒng)一,。他建議,,在電池型號和模組尺寸,、功能和接口上推行標準化,有效促進大規(guī)模生產(chǎn),,帶來更加便捷的維修與替換,,同時也帶動設備和生產(chǎn)線的標準化。

  天津力神電池股份有限公司總裁秦興才表示,,電池行業(yè)存在各種不同尺寸,、不同形狀的包裝,電池的型號也都不能統(tǒng)一,,不能滿足整車企業(yè)對動力電池的需求,,更不利于電池企業(yè)的發(fā)展。他認為,,應建立電池行業(yè)統(tǒng)一標準,,像一號、五號及七號電池一樣,,規(guī)范尺寸和標準,,推薦給電池行業(yè)和整車企業(yè),并聯(lián)合設備企業(yè)共同開發(fā),,提高自動化程度,。

  北汽新能源工程研究院總工程師俞會根則認為,單體電池的型號不統(tǒng)一并不是當前車用動力電池的最大問題,,反而是電池組的標準化更加重要,。他建議,首先把動力電池模組做成標準化,,包括尺寸標準化和DR平臺標準化,,待模組標準化后再反向規(guī)定電芯的規(guī)格。

  國際范圍內(nèi),,近年來日韓等國均在著力推動動力電池制造標準化的進程,。在產(chǎn)學研各界的共同努力下,日韓的動力電池在實現(xiàn)產(chǎn)品標準化,、系列化,,減少體積、提高功率特性等方面取得了長足的進步,。

  據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹,,日韓動力電池產(chǎn)品和國內(nèi)電池相比顯示出的最大特點是靈活的組合,和對各種車輛良好的適用性,。同時,,日韓動力電池標準化程度的提高降低了電池在生產(chǎn)過程中的控制難度,提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量,,進一步降低了制造成本,。

  電池中國網(wǎng)認為,,我國動力電池產(chǎn)業(yè)雖然發(fā)展迅猛,但是從國內(nèi)來看,,動力電池型號過多且尺寸規(guī)格不統(tǒng)一,,“小而散”的制造方式不利于動力電池產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展;在國際上也不利于與日韓等國進行競爭,。從長遠來看,,制定合理的模塊、規(guī)格,、序列等標準,形成規(guī)?;a(chǎn),,減少研發(fā)與生產(chǎn)成本是國內(nèi)動力電池保持競爭力的關鍵。國內(nèi)動力電池企業(yè),、科研機構,、政府部門應該聯(lián)合起來,一方面通過不同的平臺,,從技術,、研發(fā)、商業(yè)化等多個角度,,共同探討動力電池標準化的相關問題,,另一方面應該借鑒國外的成熟經(jīng)驗,共同推動國內(nèi)動力電池制造標準的制定和實施,。


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