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动力电池产业发展_分析我国动力电池产业想要有所突破_2020动力电池产业发展报告

河南商丘鼎能技研科技有限公司动力电池全自动烘干炉焊接生产线。 徐泽元 摄

动力电池产业发展_2020动力电池产业发展报告_分析我国动力电池产业想要有所突破

工人在山东吉利鑫旺达动力电池有限公司锂电池生产线上操作设备。新华社记者郭旭雷摄

我国动力电池累计销售量达616.3GWh,同比增长32.4%;累计装机量达387.7GWh,同比增长31.6%;累计出口量达127.4GWh,同比增长87.1%。动力电池企业中,中国企业占据6席……1月11日,2023年动力电池行业成绩单出炉。

得益于技术、产业结构、商业模式不断创新,我国动力电池行业市场规模连续7年全球领先,行业领先地位持续巩固。

直击续航、能量补充“痛点”,持续聚焦材料体系创新与结构创新

电池体积利用率达到83.7%,位居全球第一;充电15分钟可增加续驶里程500公里以上,是目前全球量产速度最快的磷酸铁锂电池……2023年底上市的Zeekr 007纯电轿跑2018款搭载的是Zeekr自研的BRIC电池,电量达到75kWh,最大续航里程688公里,这块电池不仅比传统三元锂电池组提升了磷酸铁锂电池组的质量能量密度10%以上,真正实现“一充电,千里行”。

6点30分从上海出发,20点33分抵达厦门,在未充电情况下行驶1044公里,2023年12月,蔚来创始人、董事长兼CEO李斌测试了蔚来“150度电池包”,并在14小时左右成功完成1000公里续航挑战。

在量产动力电池单体能量密度突破300瓦时每公斤、纯电动乘用车平均续驶里程突破460公里后,2023年我国动力电池企业继续以结构创新、电化学系统创新为重点,技术水平进一步提高,力争达到新水平。

“为了在寸土必争的电池包中安置更多电芯,工程团队彻底改造了电池包结构。”极客智能科技副总裁谢仕斌告诉记者,相比传统设计,BRIC电池采样线总长度缩短了157米,核心部件数量减少了35%。

Zeekr通过充分利用电池舱空间,让电池寿命更长。零跑汽车选择了电池底盘一体化(CTC)技术,2024年1月10日,零跑汽车宣布,新款C10车型将搭载零跑CTC2.0技术。“体积利用率可达79%、零件数量减少28%、结构件成本降低27%、整车扭转刚度提升48%、系统轻量化水平提升15%,还能实现720秒不起火、不爆炸、不散热。”从大模组到无模组、从外置电池到一体化集成,国内企业坚持差异化创新,站在全球电池技术前列。

相比于结构性创新,以固态电池为代表的动力电池电化学体系的颠覆性创新有望彻底解决续航、能量补充、安全性等问题。2023年7月,丰田汽车宣布固态电池研发取得重大突破,2027年实现量产。此后,上汽、广汽、长安等车企均表示将在2027年前实现固态电池量产。

走进清陶(昆山)能源开发有限公司,研发人员正与上汽创新研发院的工程师紧密合作,推进第一代半固态电池的量产。半固态电池将在今年第三季度实现量产,并搭载在智己品牌新车型上。清陶能源总经理李政介绍说,搭载这一代半固态电池技术的新车,最高续航里程将超过1000公里,百公里充电速度可达100公里,续航里程10分钟提升400公里。接下来,第二代半固态电池在拥有更优异性能的同时,将使现有电池产品成本降低10%-30%,并将迅速实现“十万辆规模”的量产。

“目前,我们正在稳步推进钠电池、磷酸铝铁锰电池、凝聚态电池等量产,同时积极筹备面向未来的下一代电池技术,以期引领新能源行业降本增效。”宁德时代首席制造官、工程制造与研发体系联席总裁倪军对记者表示,面对行业新的机遇和挑战,我国动力电池企业没有、也不会停止创新的脚步。

破解成本与效率“难点”,推动产业结构与商业模式创新

地面一尘不染、设备整洁,需要穿着白色防尘服才能进入……走进浙江衢州吉电新能源科技有限公司(以下简称“衢州吉电工厂”)三电智能制造工厂的电池电芯车间,感觉就像置身于一个空气净化系统,可以保证每立方米空气中大于5微米的尘埃颗粒小于293个;接近“零水分”的控制系统,使车间湿度一年内仅相当于撒哈拉沙漠最低湿度水平的一半,保证单个电芯的含水量小于0.02%。

这个建筑面积146万平方米、全球最大的三电及储能系统一体化制造基地,由吉利控股独资建设,从开工到投产仅用了14个月,吉利并不是唯一一家取得阶段性成果的整车企业。

2023年11月24日,时代长安动力电池有限公司生产的首款标准电池电芯在四川宜宾三江新区下线,按照规划,到2030年,长安汽车将推出液态、半固态、固态等8种电池电芯,形成不低于150GWh的电池产能;首款成组效率达86%的CTC技术将于今年实现量产。

半个多月后,广汽Aion旗下的印派电池智慧生态工厂落成。该工厂投资109亿元,规划建设36GWh动力电池及储能电池产能,可满足60万辆新能源汽车的装车需求。据悉,广汽自主研发的固态电池,电芯能量密度高达400瓦时/公斤,计划于2026年实现量产装车。

“随着新能源汽车竞争进入下半场,焦点不仅在智能化,更在于能源供应。车企必须能够提供更便捷、更廉价、更绿色的能源,满足消费者绿色出行的需求。”冯兴亚经理表示,广汽在能源生态领域的努力kaiyun下载app下载安装手机版,旨在提升硬件产品以外的软竞争力。

吉利控股集团总裁、极客智能科技CEO安聪慧表示,动力电池是新能源汽车最核心、最昂贵的零部件之一,关乎成本,也关乎安全性、续航能力、充电效率等用户直接体验。全栈自研电池对于车企而言,是提升技术实力、深化品牌“护城河”、掌握竞争主动权的关键环节。

“不管是采用外购电池,还是自研电池,车企都要实现电和车的完美结合。”安聪慧表示,平台化、通用化、标准化的外购电池,跟为汽车量身定制的电芯,与100分的用户体验,差别可能是98分和100分,“这两点的差别,就是Zeekr的差异化竞争优势。”

“汽车企业布局动力电池全产业链,在电芯自主研发生产方面取得实质性进展,改变了动力电池现有产业分工和产业格局,推动了技术进步和产品迭代。”中国汽车工业协会助理秘书长、动力电池产业创新联盟副秘书长王耀表示,2023年,我国动力电池商业模式创新也取得突破性进展,标志​​性事件是蔚来汽车相继与长安、吉利两大主机厂在换电业务上展开合作。

据悉,纯电动汽车换电模式以及由此形成的“车电分离”销售模式,是我国新能源汽车商业模式创新的重大成果之一云开·全站apply体育官方平台,工信部多次表态支持新能源汽车换电模式,目前已开展换电模式研发并开展试点应用,但由于各车企、电池企业电池包规格不同,导致换电站互不兼容,使得这一模式未能充分发挥优势。

“共享换电模式有助于突破动力电池全生命周期管理的关键壁垒。”王耀认为,传统模式下,车身和电池的所有权和处置权都在消费者手中,这将为回收标准化、规模化创造新契机。车电分离模式有望催生专业的电池银行和电池管理公司,他们租售和管理的电池规模化、易于标准化、数据完整,有利于提高电池报废后的梯级利用和拆解回收效率。”

以安全减碳为重点,全面实施智能化、绿色化转型

18道关键工序,整条产线100%自动化运行;200余台智能搬运机器人,实现自动在线、线边物料流通配送等多场景自动运输;行业首创的“双泵耦合技术”与“β射线与激光双光控监测反馈系统”,在线实时纠错……走进衢州吉电工厂,高度自动化、智能化带来的高效率、高质量让人大开眼界。

“作为浙江省首家三电‘未来工厂’试点企业,衢州吉电工厂以‘5G+工业互联网’为载体,深度融合大数据、人工智能、数字孪生等先进技术,如今电芯工厂已实现单线每2.5秒产出一颗电芯的行业领先水平,电池工厂更是实现了每条产线一分钟同时加工46颗电芯的行业最高效率。”谢仕斌说。

智能制造的全面推进,使得我国动力电池企业在成本、效率、产品良率等核心指标上持续保持全球领先,为产品“走出去”打下了坚实基础。同时,我国动力电池企业积极响应欧盟电池法案,通过建设零碳工厂、建立国际认可的碳足迹核算体系等实现绿色转型。

打开工厂设施管理系统的电子仪表盘,宁德时代旗下四川时代新能源科技股份有限公司五大工厂的实时能耗情况一览无余。

四川时代工厂负责人徐斌告诉记者,系统检测分析发现,工厂63%的能耗由设备产生,37%的能耗来自生产用气和制冷设备。公司随即把节能的重点从生产侧转向了生产侧。从生产侧转向了生产侧。2023年3月,四川时代针对生产各个环节的能耗,研发出一套全新的数字化管理系统,让设备可以像智能手机“熄屏”一样kaiyun官方网app下载app,实现按需开机、进入待机。

目前,四川时代能源80%以上来自水电,每年可减少碳排放40万吨。“全水电+零碳天然气”的绿色能源解决方案将助力该公司在2022年3月成为全球首个零碳电池工厂。“接下来,我们会尽全力把节能减碳延伸到上游一二线供应商”,四川时代新能源科技有限公司总经理朱云峰表示。《人民日报》(2024年1月24日第18版)

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