我國動(dòng)力電池累計(jì)銷量達(dá)616.3吉瓦時(shí),同比增長32.4%;累計(jì)裝車量387.7吉瓦時(shí),同比增長31.6%;累計(jì)出口達(dá)127.4吉瓦時(shí),同比增長87.1%。全球裝車量前10名的動(dòng)力電池企業(yè)中,中國企業(yè)占據(jù)6席……1月11日,2023年動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)成績單出爐。
得益于持續(xù)不斷的技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新,我國動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模連續(xù)7年全球領(lǐng)先,產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先地位持續(xù)鞏固。
直擊續(xù)航、補(bǔ)能“痛點(diǎn)”,持續(xù)發(fā)力材料體系創(chuàng)新和結(jié)構(gòu)創(chuàng)新
電池體積利用率達(dá)83.7%,排名全球第一;充電15分鐘,續(xù)航增加超500公里,是目前全球量產(chǎn)充電速度最快的磷酸鐵鋰電池……2023年底上市的極氪007純電轎跑,首次搭載了75度電、最大續(xù)航里程達(dá)688公里的極氪自研金磚電池。這一電池不僅讓磷酸鐵鋰電池包質(zhì)量能量密度比傳統(tǒng)三元鋰電池包提升超10%,更真正實(shí)現(xiàn)“一刻充電行千里”。
6時(shí)30分從上海出發(fā),20時(shí)33分抵達(dá)廈門,全程不加電行駛1044公里……2023年12月,蔚來汽車創(chuàng)始人、董事長兼首席執(zhí)行官李斌測試蔚來“150度電池包”,耗時(shí)約14小時(shí)成功完成1000公里續(xù)航挑戰(zhàn)。
繼量產(chǎn)動(dòng)力電池單體能量密度突破300瓦時(shí)每公斤、純電動(dòng)乘用車平均續(xù)駛里程超過460公里之后,2023年我國動(dòng)力電池企業(yè)持續(xù)發(fā)力結(jié)構(gòu)創(chuàng)新和電化學(xué)體系創(chuàng)新,技術(shù)水平再上新臺階。
“為了能在‘寸土寸金’的電池包內(nèi)放置更多電芯,工程團(tuán)隊(duì)對電池包結(jié)構(gòu)進(jìn)行了徹底改造。”極氪智能科技副總裁謝世濱告訴記者,相較傳統(tǒng)設(shè)計(jì),金磚電池采樣線路總長度縮短了157米,核心零部件數(shù)量減少35%。
極氪通過對電池倉空間的極致利用,讓動(dòng)力電池續(xù)航能力更強(qiáng)。零跑汽車則選擇了電池底盤一體化(CTC)技術(shù)。2024年1月10日,零跑汽車宣布,3月上市的全新車型C10將搭載零跑CTC2.0技術(shù)。“體積利用率可達(dá)79%,零部件數(shù)量減少28%,結(jié)構(gòu)件成本降低27%,整車扭轉(zhuǎn)剛度提升48%,系統(tǒng)輕量化水平提升15%,還可實(shí)現(xiàn)不起火、不爆炸、720秒無熱擴(kuò)散。”零跑電池產(chǎn)品線副總裁宋憶寧說,從大模組到無模組,從電池外掛到一體集成,國內(nèi)企業(yè)堅(jiān)持差異化創(chuàng)新,站上全球電池技術(shù)前沿。
相較于結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,以固態(tài)電池為代表的動(dòng)力電池電化學(xué)體系的顛覆性創(chuàng)新,將有望徹底解決動(dòng)力電池的續(xù)航、補(bǔ)能和安全難題。2023年7月,豐田汽車宣布固態(tài)電池研發(fā)實(shí)現(xiàn)重大突破,并將于2027年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。此后,上汽、廣汽、長安等車企都表示將于2027年前實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池量產(chǎn)。
走進(jìn)清陶(昆山)能源發(fā)展股份有限公司,研發(fā)人員正與上汽創(chuàng)新研究開發(fā)總院的工程師們緊鑼密鼓地推進(jìn)第一代半固態(tài)電池的量產(chǎn)工作。“我們與上汽聯(lián)合開發(fā)的第一代半固態(tài)電池,今年三季度將率先量產(chǎn),并搭載在智己品牌的全新車型上。”清陶能源總經(jīng)理李崢說,搭載這一代半固態(tài)電池技術(shù)的新車最大續(xù)航里程可超過1000公里,充電10分鐘續(xù)航增加400公里。接下來,第二代半固態(tài)電池,在性能更優(yōu)的前提下,將比現(xiàn)有的電池產(chǎn)品成本降低10%—30%,并快速完成“10萬輛級規(guī)模”的量產(chǎn)搭載。
“眼下,我們正在穩(wěn)步推進(jìn)鈉電池、磷酸錳鐵鋁電池、凝聚態(tài)電池實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),同時(shí)積極儲備面向未來的下一代電池技術(shù),以期引領(lǐng)新能源行業(yè)降本增效。”寧德時(shí)代首席制造官、工程制造與研發(fā)體系聯(lián)席總裁倪軍告訴記者,面對行業(yè)新機(jī)遇新挑戰(zhàn),我國動(dòng)力電池企業(yè)沒有也不會(huì)停止創(chuàng)新的腳步。
破解成本、效率“難點(diǎn)”,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、商業(yè)模式創(chuàng)新
地面一塵不染,設(shè)備潔凈整齊,進(jìn)入要穿白色防塵服……走進(jìn)浙江衢州極電新能源科技有限公司三電智能制造工廠(以下簡稱“衢州極電工廠”)電芯車間,仿佛置身于一間龐大的醫(yī)院手術(shù)室。這里的空氣潔凈系統(tǒng),能確保每立方米空氣中5微米以上的粉塵顆粒少于293個(gè);近乎“0水分”的控制系統(tǒng),讓車間濕度僅為撒哈拉沙漠一年中最低濕度的一半水平,確保單電芯水分含量比例小于萬分之二。
這座建筑面積146萬平方米、全球最大的三電及儲能系統(tǒng)智能制造綜合基地,由吉利控股全資打造,從建設(shè)到投產(chǎn)只用了14個(gè)月。2023年,涉足電芯制造且已取得階段性成果的整車企業(yè),不只吉利一家。
2023年11月24日,時(shí)代長安動(dòng)力電池有限公司生產(chǎn)的首款標(biāo)準(zhǔn)電芯在四川宜賓三江新區(qū)下線。按照規(guī)劃,長安汽車將在2030年推出液態(tài)、半固態(tài)、固態(tài)等8款電芯,形成不低于150吉瓦時(shí)的電池產(chǎn)能;首款成組效率達(dá)到86%的CTC技術(shù),將于今年量產(chǎn)。
半個(gè)多月后,廣汽埃安旗下因湃電池智能生態(tài)工廠竣工。該工廠投資109億元,規(guī)劃建設(shè)36吉瓦時(shí)動(dòng)力電池和儲能電池產(chǎn)能,可滿足60萬輛新能源汽車的裝載需求。據(jù)悉,廣汽自主研發(fā)、電芯能量密度可達(dá)400瓦時(shí)每公斤的固態(tài)電池,計(jì)劃于2026年量產(chǎn)裝車。
“新能源汽車競爭進(jìn)入下半場,焦點(diǎn)除了智能化,還有能源補(bǔ)給。整車企業(yè)要有能力提供更加便捷、更加便宜、更加綠色的能源,來滿足消費(fèi)者對綠色出行的需求。”廣汽集團(tuán)總經(jīng)理馮興亞說,廣汽發(fā)力能源生態(tài)板塊,旨在提升硬產(chǎn)品之外的軟性競爭力。
吉利控股集團(tuán)總裁、極氪智能科技首席執(zhí)行官安聰慧表示,動(dòng)力電池是新能源汽車最核心、最昂貴的零部件之一,事關(guān)成本,也事關(guān)安全、續(xù)航和充電效率等用戶直接體驗(yàn)。車企全棧自研電池,是提升技術(shù)實(shí)力、深挖品牌“護(hù)城河”、掌握競爭主動(dòng)權(quán)的關(guān)鍵一環(huán)。
“不管采用外購電芯還是自研電芯,對整車企業(yè)而言,都要做到電與車的完美結(jié)合。”安聰慧說,平臺化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化的外購電芯與為車量身定制的電芯,在用戶體驗(yàn)上的區(qū)別可能就是98分和100分,“這兩分的差距,就是極氪的差異化競爭優(yōu)勢。”
“整車企業(yè)布局動(dòng)力電池全產(chǎn)業(yè)鏈,并在電芯自研自產(chǎn)上取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展,改變了動(dòng)力電池既有的產(chǎn)業(yè)分工和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),推動(dòng)了技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品迭代。”中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)秘書長助理、動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟副秘書長王耀表示,2023年,我國動(dòng)力電池商業(yè)模式創(chuàng)新也取得突破性進(jìn)展,其標(biāo)志性事件是蔚來汽車先后與長安、吉利兩大主機(jī)廠在換電業(yè)務(wù)上展開合作。
據(jù)介紹,換電模式以及由此催生的純電動(dòng)汽車“車電分離”銷售模式,是我國新能源汽車商業(yè)模式創(chuàng)新的重大成果之一。工業(yè)和信息化部多次明確表示,支持新能源汽車換電模式發(fā)展,并啟動(dòng)應(yīng)用試點(diǎn)。但是,由于各車企、各電池企業(yè)電池包規(guī)格不統(tǒng)一,換電站無法兼容,讓這一模式無法充分發(fā)揮出優(yōu)勢。
“換電模式共享化,有助于突破動(dòng)力電池全生命周期管理的關(guān)鍵障礙。”王耀認(rèn)為,傳統(tǒng)模式下,車身與電池的所有權(quán)和處置權(quán)在消費(fèi)者手中,給規(guī)范化、規(guī)?;厥绽脦硪欢y度,“車電分離模式有望催生專業(yè)的電池銀行、電池管理公司,它們租售、托管的電池有規(guī)模、易規(guī)范、數(shù)據(jù)齊全,有利于提升電池報(bào)廢后的梯次利用和拆解回收效率。”
圍繞安全、減碳“焦點(diǎn)”,全面實(shí)施智能化、綠色化轉(zhuǎn)型
18道關(guān)鍵工序,全流程產(chǎn)線100%自動(dòng)作業(yè);超200臺智能搬運(yùn)機(jī)器人,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上線、線邊物料循環(huán)配送等多場景自動(dòng)運(yùn)輸;行業(yè)首創(chuàng)的極片“雙泵耦合技術(shù)”與“β射線與激光雙光控制監(jiān)測反饋系統(tǒng)”,在線實(shí)時(shí)糾錯(cuò)……步入衢州極電工廠,高度自動(dòng)化、智能化帶來的高效率和高品質(zhì),讓人大開眼界。
“作為浙江省首家三電‘未來工廠’試點(diǎn)企業(yè),衢州極電工廠以‘5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)’為載體,深度融合大數(shù)據(jù)、人工智能、數(shù)字孿生等先進(jìn)技術(shù)。如今,電芯工廠實(shí)現(xiàn)了單線每2.5秒下線一顆電芯的行業(yè)領(lǐng)先水平,電池工廠實(shí)現(xiàn)了1分鐘每條產(chǎn)線可同時(shí)處理46顆電芯的行業(yè)高效率。”謝世濱說。
全面推進(jìn)智能制造,讓我國動(dòng)力電池企業(yè)在成本、效率、產(chǎn)品良率等核心指標(biāo)上持續(xù)領(lǐng)跑全球,為產(chǎn)品“走出去”打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。同時(shí),我國動(dòng)力電池企業(yè)積極應(yīng)對歐盟電池法案,通過打造零碳工廠、建立國際互認(rèn)的碳足跡核算體系等實(shí)施綠色化轉(zhuǎn)型。
打開廠房設(shè)施管理系統(tǒng)電子看板,寧德時(shí)代旗下四川時(shí)代新能源科技有限公司五大工廠的實(shí)時(shí)能耗一目了然。
四川時(shí)代廠房負(fù)責(zé)人胥彬告訴記者,系統(tǒng)檢測分析發(fā)現(xiàn),工廠63%的能耗由設(shè)備產(chǎn)生,37%的能耗來源于生產(chǎn)用氣及制冷設(shè)備。企業(yè)隨后將節(jié)能降耗的關(guān)注點(diǎn)由用氣制冷轉(zhuǎn)向設(shè)備端。2023年3月,四川時(shí)代研發(fā)了一套全新的生產(chǎn)全環(huán)節(jié)能耗數(shù)字化管理系統(tǒng),讓設(shè)備可實(shí)現(xiàn)按需開機(jī),還能像智能手機(jī)“熄屏”一樣進(jìn)入待機(jī)模式。
目前,四川時(shí)代80%以上的能源來自水電,每年可減少碳排放40萬噸。“全水電+零碳天然氣”的綠色能源解決方案,幫助企業(yè)在2022年3月成為全球首家電池零碳工廠。“接下來,我們將全力推動(dòng)節(jié)能減碳向上游一級、二級供應(yīng)商延伸。”四川時(shí)代新能源科技有限公司總經(jīng)理朱云峰說。
來源:人民日報(bào) 作者:王政
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