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趣历史杂谈|孟祥峰：新能源汽车市场化痛点和动力电池解决方案( 二 )


分析来看 ， 影响消费者购买的主要是6个方面：
1.成本太高；
2.里程焦虑；
3.电池环境耐受性比较弱；
4.充电时间太长 ， 比加油非常不方便；
5.产品安全性 ， 目前新能源汽车起火、自燃事故得到大家广泛关注 ， 影响了消费者购买新能源汽车的信心；
6.保值 。 新能源汽车二手车的残值跟燃油车相比 ， 比例非常低 。
这些方面我们分析来看 ， 很大程度上和动力电池性能或者它的特点是密切相关的 ， 我们作为动力电池的供应商 ， 也和主机厂一起克服这些短板和痛点 。
做了如下工作：
第一 ， 解决这些问题 ， 我们坚信通过技术的创新和技术的突破 。 在电池方面 ， 很多要做基础性的研究和材料层级突破 。
我们参照国际龙头的形式 ， 今年成立了21C创新实验室 ， 宁德时代这么多年坚持创新引领和研发投入 。 21C和原来的创新体系相比 ， 更注重基础研究、前沿研究 。 在应用研究方面 ， 目前研发团队5000人 ， 基础研究今年持续加力 ， 成立21C实验室计划研发投资33亿元 ， 5年之内 ， 这个基础研究团队要发展到1000人 。 重点的公关领域 ， 包括金属锂电池、钠离子电池、全固态电池、锂离子电池智能设计、无损检测技术开发 。
在材料体系方面 ， 过去三年左右我们通过高通用的计算和模拟的平台 ， 实现了三元材料的优化 ， 目前三元体系已经逐步成熟 ， 下一步要把相同的计算方法转移到下一代电池材料体系的开发中去 。
第二大方面是在电池集成的创新 ， 除了在电池单体和材料方面的改进之外 ， 电池系统集成的创新也会影响整车的性能、成本 ， 包括续航 。
在这个里面一个主要的观点就是高度集成化设计 。 在2017年左右 ， 宁德时代将C2P的技术应用在磷酸铁锂的电池包上 ， 在2019年将这一技术进一步优化应用到三元的电池包上 。 这个技术可以将零部件的数量下降到40% ， 体积能量密度提高到50% 。
下一代我们要把结构进一步优化和集成 ， 从C2P到C2C ， 整个电池系统设计和整车的底盘要高度集成 ， 节省更多的中间环节 ， 同时这个设计要和整车的电机及其控制器、高压系统、DCDC、车载充电机做成一体化设计 ， 进一步提高体积利用率 ， 提高能量密度 ， 这一代的车型已经和客户做研发 ， 它的续航可以达到800-1000公里 。
针对电动汽车低温性能差的问题我们做了很多开发 ， 和行业上其他解决低温方案的路径不一样 ， 我们从电池本体方面做改进 ， 一个是通过正极、负极和电解液液的优化 ， 提高电池本体的低温性能 ， 另外通过巧妙的利用了电池本身的内阻和电机控制器的集成优化 ， 实现了利用电池内阻自加热的功能 ， 这个自加热利用了电池本体和控制器的现有结构 ， 没有增加任何硬件成本 ， 只是在控制系统上做了优化 。 这个和电池外部加热相比 ， 它的加热效率提高了4倍 ， 可以达到每分钟2度以上的加热速率 。
另外 ， 加热更加均匀 ， 温度梯度也从40度降低到10度 ， 均匀性更加完美 。 这个已经和主机厂在做车辆量产前的一些验证工作 。
针对电动汽车充电慢的问题 ， 宁德时代做了两方面探索 。 一方面和主机厂探索车电分离和换电模式；另外从电池本身上做一些突破 。 宁德时代在快充方面处于领先地位 ， 我们以前做手机电池的时候 ， 客户有一个广告语是“充电5分钟 ， 通话2小时” ， 这个电池就是ATL做的电池 。 我们现在将这个技术进一步优化 ， 在材料上进行了改进 ， 应用到大电池、动力电池上 ， 目前可以做到充电一刻钟 ， 车辆续航提高400公里 ， 实现了快速补电 。
针对电池的衰减和二手车的残值过低的问题 ， 我们开发了长寿命电池 ， 通过补给工艺将电池寿命提高到10000万次循环以上 ， 可以将电动汽车的电池超过了车的寿命 ， 这样梯次利用才真正变成了一个可以实现的技术方案 ， 而不是目前的梯次利用只是大家停留在理念 。 电池只有做到真正的长寿命和高的可靠性 ， 它的梯次利用才能变成现实 。


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