比亚迪、宁德时代介绍EV电池的开发动向

比亚迪、宁德时代在2018年国际电池展上的演讲

2018/03/09

概要

2018年3月2日,在东京Big Sight举办的国际二次电池储能展(BATTERY JAPAN)的主题演讲“加速开发下一代电池的最新事例”中,中国的两家大型电池公司比亚迪和宁德时代介绍了致力于纯电动车电池的开发动向和回收业务的相关内容。本报告将介绍其演讲内容的概要。

Smart Energy Week 2018
东京Big Sight的入场口
BATTERY JAPAN展会现场
(主办方照片资料)



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比亚迪的可持续发展战略

比亚迪股份有限公司(BYD Company LTD.)的海外太阳能销售总经理赵彤的演讲概要如下:

纯电动车(EV)电池的主流是LFP(磷酸铁锂电池)和NMC(镍-锰-钴电池),均使用稀有金属钴。中国纯电动车销量到2030年预计达45万辆,但钴的供应量跟不上纯电动车的增长。随着纯电动车的普及,纯电动客车和家用电器的数量也有所增长,2021年钴将供应紧张。钴价格也暴涨,2017年的价格同比增长2倍。钴价格的上涨带动了电池组的价格上涨。

BYD为应对今后越来越严峻的钴紧张局势,推行多元化纯电动车电池战略。对于NMC电池,比亚迪致力于开发减少钴含量的同时还能提高其能量密度的技术。对于电池回收,比亚迪在深圳设立了大型蓄电设施,回收废旧电池并在通信基站等地进行能源的重复利用。据称通过多种回收再利用的举措,回收钴的重复利用率达95%。

比亚迪还推行使用LFP电池。目前,中国对充一次电续航里程超过400km的纯电动车给予奖励。由于Zero Range Anxiety(无需担心充电的距离)为400km,搭载LFP电池的比亚迪纯电动车e6满足此条件。与戴姆勒的合资纯电动车也配套LFP,旨在使续航里程超过500km。首先,配套LFP电池的纯电动客车车队将会增加。蓄电设施和云轨等也将使用LFP。



宁德时代的纯电动车电池开发战略

宁德时代新能源科技股份有限公司(Contemporary Amperex Technology Co., Ltd. (CATL))的研究院总监梁成都的演讲概要如下:

在中国的纯电动车市场,预计每充一次电的续航里程超过400km的纯电动车所占比例将从2018年的21%提高至2022年的100% (2019年34%、2020年57%、2021年67%)。

纯电动车电池最注重安全性和可靠性(Safety & Reliability),需要在提高能量密度(High energy density)以延长续航里程、快速充电(Fast charge capability)以提高便利性、具有竞争力的高价格(Competitive price)之间取得平衡。宁德时代通过计算机模拟进行电芯、模块、电池组的设计,开发效率提高了50%。

宁德时代将从电池的设计阶段起,基于安全性和可靠性来选择原子级材料和能够回收的正确材料。在被称为Design for X (Safety)的锂离子电池(LiB)回收寿命预测模型中,将使用以时间和增加的温度为数轴的故障车型数据及各种条件下的行驶数据,来模拟电芯的热稳定性(Cell thermal stability)、使用寿命(Usage life)、回收寿命(Cycle life)。

在电芯技术(Cell technology)方面,将推动电池开发以应对钴供应短缺问题,在增加镍含量(从2017年的50%提高至2018年的80%以上)的同时,还旨在提高能量密度(2018年提高10-15%、2019年提高5-20%)。

在快速充电方面,力争充电15分钟使续航里程达到300km(480V、40kWh的电池组)。作为模块和电池组技术,将对壳体、冷却、BMS(电池管理系统)进行评估。适用于快速充电的电池可用于出租车等利基市场。

在价格方面,在没有政府支持的条件下,目前尚不能与ICE(内燃机)相竞争,因此基于灵巧设计和智能制造工艺,旨在通过技术创新削减成本,力争开发出与ICE具有相同竞争力的产品。

另外,在未来的电芯技术研究(Future cell technology research)方面,宁德时代还将推动硫和锂金属等新材料、镁/锌/钠/铝电池、燃料电池和全固态电池等的研究。力争在2025年推出全固态电池。

 

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关键词
EV、电池、比亚迪、CATL、电动化、电动车、NMC、LFP、钴

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