宁德时代曾毓群谈技术:材料创新最重要,低概率事件最难

文/阮锦程

宁德时代,最近几年汽车行业朋友圈最火热的名字,向它示好的不止新能源车企,还包括传统车企(www.gaolite.cn)。

宁德时代的价值也反映在股票市场上,如今A股市场传统车企大多十几元/股,电池股大多20多元/股,既有电池又有汽车概念的比亚迪是80多元/股。而宁德时代是200元/股。

那么作为行业领头羊的宁德时代,电池技术有什么过人之处,或者是他们的生产管理理念不一样,电池质量特别好,车厂们特别爱用?

宁德时代创始人兼董事长曾毓群

近日在武汉中国汽车蓝皮书论坛上,第一次见到宁德时代创始人兼董事长曾毓群。与别家车企老板不同,曾毓群是电池技术方面的专家,还是中科院物理研究所的博士。所以他对电池技术的看法更适合我们技术男的胃口。

未来电池技术突破点在材料

在固态电池技术还没有商业化之前,目前电池还是以三元锂电池为主,如镍钴锰、镍钴锂等。坦白说磷酸铁锂电池虽然从去年开始有点热度,但能量密度低和低温性能差的特点,注定它不能中高端电动车领域有很大作为。

而决定三元锂电池性能和成本的主要因素,就是正极材料,一句话就是降低正极里“钴”的用量。特斯拉现在干的,就是想发展无钴电池。

因为钴的全球产量非常低,价格上涨幅长非常大,现在手机用主要是钴酸锂,占了钴用量的很大用量。而车用动力电池你无法和手机电池去PK成本,电池成本降不下来电动车是没有前途的。

所以曾毓群谈到,未来电池技术的创新,最重要还是材料创新。全世界可以用来做电池的材料就那么几种,因为没有人能够跳出诺贝尔奖范围领域,所以科技研发就是在材料方面作投入。

这里面要做非常多的基础研发。如果你停止研发,照抄原来的东西,你再做10年也没用。

系统结构的创新——高度集成

还记得年初比亚迪“刀片电池”和宁德时代CTP之前的争论,争论的焦点落在谁更安全上面。但很多人都忽落了一个基本的事实,刀片电池和CTP它们虽然在材料上不一样,但目的却是一样。

它们都是在电池结构上做得高度集成,另外还要提高安全可靠性。

宁德时代CTP电池

现在电池系统结构不外就几种,软包还是硬壳,电芯在模组里是是站着躺着等等。而宁德时代现在主推的就是CTP。

简单的来说现在的动力电池都是把电芯先做成一块块的模块,再由这些模块组成一个大的电池包。而CTP就是电池内部的电芯直接集成到电池包,取消了电池模组的端板、侧板,这样可样可以节省大量的空间,而且对于电池厂商来可以节省成本。

无论是宁德时代CTP还是比亚迪刀片电池,它们最终都会走到一个方向——定制化生产。

相当于手机电池,以前手机是可以更换电池,但从iPhone开始为了极致地利用手机有限的空间,同时提升电池性能和解决散热等,现在的手机电池都是不可更换,每一款手机配合专用电池使用。

假设一个例子,未来奔驰两款不同的车型,他们的电池包封装也可以是很大不同,都是由宁德时代高度定制。

曾毓群对宁德时代未来电池系统结构计划中,现在开始应用的CTP续航里程可以达到700km,而能量密度达到200Wh/kg,电池包体积进一步减小。

宁德时代还计划在2030年引入一种CTC(Cell to Chassis)结构,这是一种在车辆开发同时就融入电池结构的方案。CTC结构可以将续航提升到800~1000km,能量密度进一步提升到350+Wh/kg。

“智能制造”最适合用于电池

“智能制造”一词我们并不陌生,因为仿佛现在企业不与智能挂在一起,就没有将来似的。但按曾毓群的说法,智能制造的创新对动力电池来说非常重要。

曾毓群谈到电池的安全,提到“可靠性是非常困难的一件事情”。他提到自己在制造领域做了很多年,一直是做制造业出来的,困难点在哪儿,就是它的低概率事件。事实上包括孚能、蜂巢能源等技术专家也都反复提到一个词——电池的一致性。

宁德时代(CATL)在宝马赛车上的广告

但动力电池制造中的低概率事件很难控制好,因为动力电池不是像三星手机里的一块电池。假设一辆汽车有100个电芯,一个电芯里面正负极,或者垫片有100片,100×100就是10000。每一次循环,这个电池要做一千次循环,那就是一千万。而卖出一万部车,这个数字就是一千亿。

所以如何做到制造过程中绝对的可靠性,让电池长期工作都做到万无一失,完全靠人是不可能的,这样智能制造技术就显得非常重要。

未来每一辆电动车也是一个储能单元

现在谈到未来电动车的普及,国内想到的是续航里程、充电时间这种常规数据,认为技术提升了电动车就普及了。但国外的车厂并非完全这样考虑,他们考虑了电动车的意义。

这两年接触过本田、雷诺等新车技术宣传资料,它们在考虑把车辆作为一个电网储能设备处理。例如晚上电网低谷电费便宜时充电,白天你可以把多余的电卖出去。

而宁德时代作为电池供应商,也考虑的是整个新能源产业,包括发电。曾毓群提到现在电动车还是用传统发电厂,传统石化能源充电。但长远来说,只有电动车都是采用可再生能源发电,而且它能成为电网中的一个储能的器件,这才是电动汽车的发展之路。

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