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    微宏動力馬茲林:快充電、長壽命、高安全動力電池應用情況介紹
    發布時間:2018-05-23 11:44:00
    關鍵詞:CIBF2018

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    圖為微宏動力系統(湖州)有限公司售前技術總監馬茲林發表主題演講


    5月22日,“2018第一屆新能源汽車及動力電池(CIBF深圳)國際交流會”在深圳會展中心舉行。微宏動力系統(湖州)有限公司售前技術總監馬茲林在“商業模式專場——辨·商業模式的創新與應用”主題論壇上發表演講。以下是演講內容:

    微宏動力系統(湖州)有限公司售前技術總監馬茲林:

      各位同仁上午好!我是馬茲林,來自微宏動力。我們微宏動力在湖州,太湖邊上很漂亮的城市。今天介紹一下微宏動力十幾年來快充電池的應有情況。能源危機和環保要求日趨嚴格,西方各國以及印度等發展中國家制定了不同的政策,我們國家2009年開始,將近四輪的財政補貼政策助力,十年來我們國家新能源汽車得到了很大的進展。2017年新能源汽車總銷量是77.7萬輛,同比增長53.3%,其中乘用車是57.8萬輛,增長的趨勢非常明顯??傮w趨勢客車逐漸趨穩,去年有細微下降,物流車也是增長比較明顯。到2020年有望達到200萬輛的新能源汽車銷量目標,基本符合我們2025年的戰略規劃。

      2017年電池出貨量44.5GWh,同比增長44.5%。雖然電池銷量增加,價格也在隨著技術的進步逐步趨向于市場化應用。

      目前我們國內在電池這塊主要的應用模式大概三種:一是快充;二是慢充;三是快換。電池的配比,快換站的建設,投資復雜性相對較高,它的應用相對比較少,像北汽應用快換比較多?,F在依然還是以慢充為主的市場,慢充單車的載機量較大,滿足一天的續航里程,乘用車也是同樣的道理。同時能利用夜間的低谷電力充電,有利于能源利用的優化,相對成本比較低。

      應用快充電池有很多的不足,慢充電池充電時間長,目前基本上在三到五個小時,車輛的運營效率比較低,充電時間長會占用較多的充電場站,目前在大中型城市,現在很難有合適的土地建大型的充電站,充電站的利用率相對是比較低的。

      現在總的能量密度基本上趨同,國家政策的引導和技術的進步,慢充電池配電量多,電池的能量密度差不多的情況下,重量相對比較重,比如說10米以上的電動大巴,要滿足每天200公里,整個電池的重量趨近于兩噸左右,對整車的能耗影響是比較大的。對電池安全也是一樣,載機量多了,電池安全也是很重要的點。

      微宏動力在這十幾年來一直致力于快充電池的發展,到現在為止取得很大的進展,快充充滿電量是10—15分鐘,可以極大提高車輛運行的效率,可以采用單邊建樁的方式,解決線路充電運營的問題,快充倍率高壽命滿足不了需求,后面會對整車的壽命有非常大的影響。

      到后期,我們的優勢壽命長,可以通過增加充電次數保證當天運營里程不衰減。剛剛講到能耗的問題,快充電池周轉的效率比較快,相對電量可以配得比較低一些,慢充要配到2500、3000,快充可以配到150,單次可以跑100到120公里,每天兩次充電。重量相對慢充低兩噸,低0.1度電每公里,有利于整車能耗的降低。

      微宏動力致力于高安全電池的研發,我們研究不可燃的電解液技術,解決電池安全的問題。充電時間短,我們相對于傳統車的運營效率相當。

      接下來介紹一下快充電池的技術特點,從2008年微宏動力成立以來就是快充電、長壽命、高安全的鋰離子動力電池研發目標,充電和加油一樣方便,里程焦慮不再是困擾電動車發展的瓶頸。像公交車一般要求八年的壽命設計,出租車5年60萬,這樣二手車流轉才能成為可能。安全是我們一直以來最關注的,電池安全是電動車安全的核心,最近特斯拉出了很多事情,安全一直是我們研究的重中之重。

      這十幾年我們一直在快充電、長壽命、高安全的基礎上,不斷提高電池的能量密度,到現在為止,我們最高的快充電池達到230Wh/Kg。

      這是我們這些年來研究的主要成果,微宏動力是從材料到電芯、系統垂直整合的企業。碳酸鋰最難的問題是脹氣的問題,陳總剛才也解決了脹氣的問題,微宏動力通過抑制充放電解液整體的反應抑制脹氣,我們對材料做了改進,可以看到X射線的圖譜,材料特性做了變更。

      微宏動力的隔膜技術,微宏動力的隔膜沿襲前身,穩定性相當好,這樣能極大增加鋰離子的遷移通道。

      我們對負極材料做了統計,叫多孔復合碳的技術,通過這個處理以后,和傳統石墨比較增加了20倍以上,極大提高鋰離子遷移的通道,保證快充電和長壽命。

      這是我們2009年以來到現在推出了四代產品,第一代產品是我們碳酸鋰電池,碳酸鋰電池是具備六倍率持續充電的能力,十分鐘能充滿,能充放2萬次。這是我們在2011年在重慶第一次投的,現在超過7年的運營時間。

      第二代是2013年推出的多元復合鋰電池,它的壽命長達1萬次以上,具備15分鐘快速充電,4C持續充電能力。到目前為止,2014年推向市場,全國有70%,大概1.3萬多臺用第二代多元復合鋰電池。

      第三代能量密度170 Wh/Kg,系統密度115,我們依然保持3C倍率持續快充能力,壽命循環7000次,保證客車八年的壽命設計。

      接下來是2018年新推出的高能量密度的快充電池,能量密度達到220Wh/Kg,倍率目前是達到2C的倍率,實際應用的時候,在20分鐘左右充滿,超長的循環壽命也能保證八年全生命周期的應用,隨著能量密度的提高,成本趨向于市場化的應用。

      電芯研究的同時,我們在PACK方面也做了很多的研究,今年我們推出了新一代的標準商用車的箱體,重量相對來說比傳統輕30%,箱體加上上蓋的重量大概在16到17公斤,在高能量密度的同時,我們采用先進的液冷技術,通過冷板進行熱量交換。去年投放了將近6000臺車,也是采用液冷循環的技術,溫度控制大概在45度以下,完全適應去年夏天到冬天的運營。

      系統電池包的能量密度在135Wh/Kg以上,安全方面除了剛才講的電芯的安全設計以外,系統方面我們內置硅油,外置MSD,具備一定的延緩作用。我們通過移動開關保證整個系統的安全。

      下面介紹一下我們快充電池自2011年以來的應用情況,我們首條的快充電池的運營路線是在重慶,2011年投了6臺,2012年增加25臺,在重慶進行示范運行。截至今年三月份,全球2.1萬臺套快充電池,充電在2C到5C之間,這是實際運行的數據,到目前為止已經超過19億公里,遍布全球13個國家,150多個城市,電池本身引起的安全事故還沒有發生過。

      這是全球主要運營的地點,除了國內,我們在海外的應用歐洲本土、英國、東南亞等國家和地區,歐洲超過1300多臺,東南亞和亞洲大概有200多臺的純電動和混合動力的應用。

      國內目前主要的客車廠都有合作,75家公交客戶,56家整車廠。我們除了客車領域,礦車、儲能、港口也有很多的應用,我們的快充特別適合強負荷的工礦,像港口、礦山24小時連續運營的工況。

      2011年在重慶投入第一條快充線,重慶是負荷比較大,經過嚴格的運營,我們非常有信心,在不同的應用領域也算是國內電池跑得最久的案例。

      相對快充而言,慢充單車載機量比較多,但是總的來說也是有限的,對于超長里程來講也是受限的。湖州康達公交,單天運營長達450公里,至少要配600度電以上,國內很少配這么大裝電量的車輛。2016年康達公交選擇我們的快充電池,匹配150多度電的多元復合鋰,單趟150公里,繁忙的時候兩趟一充,不忙的時候單趟一充,每天充電次數在四到五次。到目前為止運行超過了566萬公里,單車運營超過了18萬公里,兩年左右的數據。非常適合快充的應用場合。

      我們在歐洲的電芯應用工況,2014年我們在倫敦投放的1000多臺紅色雙層巴士,算是倫敦的名片,早期應用美國電池,他的電池是300千瓦的電機,他發現電池不行,2013年找我們的電池測試,測了一年的時間,工況測了1萬次衰減10%,2014年開始批量配套,大概每年300多臺,2016年匹配了1000多臺,最長的運營將近4年的時間,現在還在持續穩定的運營。

      另外一個案例是在歐洲最大的純電動定單,100臺18米的純電動,裝載169度電,有一個比較特殊的是,他采用極電充的模式,今年2月份開始投入運營,每天運營大概300公里,這也是非常有代表意義的。

      除了主要的客車板塊,我們在叉車等領域也有比較多的應用,目前和寧德時代CATL的合作大概20分的充電保證6到8小時的應用,我們在這個地方設置了一下,充電串并結構改一下可以達到快充的應用,今年我們陸續投了200臺左右。

      最后簡單介紹一下微宏動力,我們公司來自于美麗的湖州,我們公司成立于2006年12月,前身是做水處理的公司,主要專注隔膜方面,我們公司從正負極材料到隔膜、電解液,算是垂直整合的團隊,主要是快充的系統和應用。到目前為止,專職研發600人,博士學位25人;在中國、美國、德國分別設置材料、電芯和系統研發中心,德國是工程中心,主要致力于歐洲本土化的PACK設計;在國內擁有300多項專利,涵蓋材料、電芯、PACK。我們公司去年底產能4GWh,2020年總產能擴大到15GWh。歡迎各位到湖州參觀指導、洽談合作,謝謝大家。


    稿件來源: 電池中國網
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