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動(dòng)力電池標(biāo)準(zhǔn)化制造“路在何方”

2016-09-21

  我國(guó)動(dòng)力電池標(biāo)準(zhǔn)化制造問(wèn)題由來(lái)已久,多年來(lái),國(guó)內(nèi)包括政府、車(chē)企、電池企業(yè)、標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)在內(nèi)的各方都想牽頭制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。媒體亦不時(shí)傳出類(lèi)似“動(dòng)力電池標(biāo)準(zhǔn)有望統(tǒng)一 發(fā)改委牽頭近10家車(chē)企”的消息。但是迄今為止,動(dòng)力電池在標(biāo)準(zhǔn)化制造上一直是“雷聲大、雨點(diǎn)小”,我國(guó)動(dòng)力電池行業(yè)還處在電池路線各不相同、電池型號(hào)繁雜、產(chǎn)量分散的較為無(wú)序的狀態(tài)。

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  近日,據(jù)外國(guó)媒體報(bào)道,日本日產(chǎn)欲出售其在汽車(chē)能源供應(yīng)公司(簡(jiǎn)稱(chēng)AESC,日產(chǎn)電動(dòng)車(chē)的電池供應(yīng)商)51%的股份,轉(zhuǎn)而向第三方供應(yīng)商韓國(guó)LG 化學(xué)采購(gòu)電池,以開(kāi)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(kāi)辟一條“整車(chē)廠不把控動(dòng)力電池”的新路,進(jìn)一步在國(guó)際范圍內(nèi)促進(jìn)車(chē)用動(dòng)力電池單體乃至成組電池的標(biāo)準(zhǔn)化。

  眾所周知,純電動(dòng)汽車(chē)中動(dòng)力電池模塊占整車(chē)成本的比例接近50%。如果整車(chē)廠商要降低電池成本,在材料和人工成本居高不下的形勢(shì)下,“標(biāo)準(zhǔn)化制造、規(guī)模化制造”是降低電池成本的根本途徑。從日產(chǎn)意圖出售動(dòng)力電池業(yè)務(wù)降低電池成本的舉動(dòng)來(lái)看,動(dòng)力電池的標(biāo)準(zhǔn)化制造問(wèn)題不僅在國(guó)內(nèi)是個(gè)難題,在國(guó)外也不例外。那么,動(dòng)力電池標(biāo)準(zhǔn)化制造為何如此難解,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看究竟有無(wú)破解之道呢?

  標(biāo)準(zhǔn)化之路“道阻且長(zhǎng)”

  目前,從國(guó)內(nèi)到國(guó)外,新能源汽車(chē)廠商大多根據(jù)自身生產(chǎn)條件定制動(dòng)力電池產(chǎn)品,所使用的動(dòng)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(guó)際范圍內(nèi)的電池標(biāo)準(zhǔn)化制造很難實(shí)現(xiàn),也直接導(dǎo)致電池的制造成本居高不下。

  以三款經(jīng)典的電動(dòng)汽車(chē)日產(chǎn)LEAF、雷諾和特斯拉為例,三家汽車(chē)廠商基于產(chǎn)品的定位、電池技術(shù)掌握程度等多方面的因素,選擇的電池種類(lèi)、容量、個(gè)數(shù)和熱管理系統(tǒng)就大相徑庭(詳情參見(jiàn)下圖)。特斯拉的優(yōu)勢(shì)在于電池管理系統(tǒng),短板在于單體電池領(lǐng)域的積累不足,因而選擇直接從松下購(gòu)買(mǎi)技術(shù)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(shè)計(jì)再到模組管理都有豐富的經(jīng)驗(yàn),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(duì)比圖

  國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池制造標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的狀況比國(guó)外更加嚴(yán)峻。不同電動(dòng)車(chē)企的電池路線、電池規(guī)格和測(cè)評(píng)要求不同,導(dǎo)致動(dòng)力電池型號(hào)繁雜,電池產(chǎn)量分散。業(yè)內(nèi)人士表示,我國(guó)動(dòng)力電池行業(yè)內(nèi)缺乏統(tǒng)一的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),電池缺乏通用性,無(wú)法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化生產(chǎn),這不僅增加了電池生產(chǎn)成本,也阻礙了動(dòng)力電池梯次利用的發(fā)展。如果國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期缺失統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),未來(lái)我國(guó)或?qū)⒁脟?guó)外電池制造標(biāo)準(zhǔn),這意味著整個(gè)電池產(chǎn)業(yè)鏈將向國(guó)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(guó)外。

  標(biāo)準(zhǔn)化之難,難在哪里?

  據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析,我國(guó)動(dòng)力電池標(biāo)準(zhǔn)化制造進(jìn)程之所以如此緩慢,主要因?yàn)橐韵聨c(diǎn)原因:

  首先,動(dòng)力電池行業(yè)尚未成熟,不同企業(yè)在動(dòng)力電池的選材、設(shè)計(jì)、連接方式等方面往往不能達(dá)成共識(shí),各家對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的理解都不一樣,很難統(tǒng)一;

  其次,從車(chē)企的角度來(lái)說(shuō),對(duì)動(dòng)力電池的選擇往往基于對(duì)電池技術(shù)的掌握程度及產(chǎn)品的定位,動(dòng)力電池被動(dòng)地形成了種類(lèi)、型號(hào)等技術(shù)參數(shù)各不一樣;

  再次,由于動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)處于初級(jí)階段,各企業(yè)尚在探索之中,行業(yè)內(nèi)缺少可以引導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)化形成的巨頭。

  另外,電池和電動(dòng)汽車(chē)企業(yè)均將電池、電池組的設(shè)計(jì)、工程和控制策略視為核心技術(shù)和重要的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。出于保密的考慮,多數(shù)企業(yè)不愿將自己制造的動(dòng)力電池參數(shù)公之于眾,這使得制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)失去了必要的技術(shù)參數(shù)作為參考。

  動(dòng)力電池制造標(biāo)準(zhǔn)化“路在何方”?

  雖然動(dòng)力電池制造標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程比較緩慢,所幸國(guó)內(nèi)多數(shù)業(yè)內(nèi)人士已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了標(biāo)準(zhǔn)化制造的重要性,并提出了很多寶貴的建議。

  今年年初,中國(guó)動(dòng)力總經(jīng)理劉寶生曾在公開(kāi)場(chǎng)合表示,國(guó)內(nèi)不同車(chē)企、不同車(chē)型的內(nèi)外部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模組連接方式、工藝技術(shù)各不相同,造成動(dòng)力電池pack的組裝和拆解很難統(tǒng)一。他建議,在電池型號(hào)和模組尺寸、功能和接口上推行標(biāo)準(zhǔn)化,有效促進(jìn)大規(guī)模生產(chǎn),帶來(lái)更加便捷的維修與替換,同時(shí)也帶動(dòng)設(shè)備和生產(chǎn)線的標(biāo)準(zhǔn)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(hào)也都不能統(tǒng)一,不能滿(mǎn)足整車(chē)企業(yè)對(duì)動(dòng)力電池的需求,更不利于電池企業(yè)的發(fā)展。他認(rèn)為,應(yīng)建立電池行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),像一號(hào)、五號(hào)及七號(hào)電池一樣,規(guī)范尺寸和標(biāo)準(zhǔn),推薦給電池行業(yè)和整車(chē)企業(yè),并聯(lián)合設(shè)備企業(yè)共同開(kāi)發(fā),提高自動(dòng)化程度。

  北汽新能源工程研究院總工程師俞會(huì)根則認(rèn)為,單體電池的型號(hào)不統(tǒng)一并不是當(dāng)前車(chē)用動(dòng)力電池的最大問(wèn)題,反而是電池組的標(biāo)準(zhǔn)化更加重要。他建議,首先把動(dòng)力電池模組做成標(biāo)準(zhǔn)化,包括尺寸標(biāo)準(zhǔn)化和DR平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化,待模組標(biāo)準(zhǔn)化后再反向規(guī)定電芯的規(guī)格。

  國(guó)際范圍內(nèi),近年來(lái)日韓等國(guó)均在著力推動(dòng)動(dòng)力電池制造標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)程。在產(chǎn)學(xué)研各界的共同努力下,日韓的動(dòng)力電池在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、系列化,減少體積、提高功率特性等方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。

  據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹,日韓動(dòng)力電池產(chǎn)品和國(guó)內(nèi)電池相比顯示出的最大特點(diǎn)是靈活的組合,和對(duì)各種車(chē)輛良好的適用性。同時(shí),日韓動(dòng)力電池標(biāo)準(zhǔn)化程度的提高降低了電池在生產(chǎn)過(guò)程中的控制難度,提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量,進(jìn)一步降低了制造成本。

  電池中國(guó)網(wǎng)認(rèn)為,我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)雖然發(fā)展迅猛,但是從國(guó)內(nèi)來(lái)看,動(dòng)力電池型號(hào)過(guò)多且尺寸規(guī)格不統(tǒng)一,“小而散”的制造方式不利于動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展;在國(guó)際上也不利于與日韓等國(guó)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,制定合理的模塊、規(guī)格、序列等標(biāo)準(zhǔn),形成規(guī)?;a(chǎn),減少研發(fā)與生產(chǎn)成本是國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池保持競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、政府部門(mén)應(yīng)該聯(lián)合起來(lái),一方面通過(guò)不同的平臺(tái),從技術(shù)、研發(fā)、商業(yè)化等多個(gè)角度,共同探討動(dòng)力電池標(biāo)準(zhǔn)化的相關(guān)問(wèn)題,另一方面應(yīng)該借鑒國(guó)外的成熟經(jīng)驗(yàn),共同推動(dòng)國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池制造標(biāo)準(zhǔn)的制定和實(shí)施。


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