钜大LARGE | 点击量：608次 | 2022年10月31日
三大电池工艺创新控成本
广州鹏辉电池能源研究院院长刘建生介绍了鹏辉能源在电池控成本方面所做的创新工作。演讲实录如下：
刘建生：各位专家，各位朋友，大家下午好！感谢张总的邀请，让我有机会跟大家做一个报告。
今天我报告的题目是有关成本控制，应该说成本控制是企业管理的时时刻刻需要关注的话题，相对于动力电池企业来讲，特别是当下成本控制显得尤其敏感，现在电池原材料成本还在上涨，所以今天电池老总在讲如何进行成本控制，让企业暂时存活下来。
成本控制是比较直接的方式，可以控制上游原材料的利润，控制自己的研发、生产和品质方面，来提高成本控制，我认为这个可能不是一个可持续的方式，今天我就谈谈我们在动力电池成本控制方面的一些思考和解决方案。
首先分享产品控制主要矛盾在哪里，抓住了这个矛盾之后再来分析怎么解决这个矛盾，后面谈谈鹏辉在成本控制方面所做的一些工作。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
成本控制主要还是电池能量密度提升、一致性提升带来的成本增长，能量密度提升高性能材料成本在提升，电池性能开发首先要保持电池的寿命和安全。电池性能提高有两大矛盾，第一大矛盾就是电池的高温性，电池的高温性能和低温性能，如果能把电池的高温性能和低温性能这对矛盾解决掉，我们PACK系统当中的加热部分和冷却部分是可以减缓的，这样可以有效降低PACK的成本。
明天能很好的解决电池的矛盾和新材料的矛盾，可以很好地有效解决这个电池成本、提高电池成本的控制能力，我认为最主要的方式还是要技术创新。
电池的技术创新来讲，是五个方面，一个是电池的四大主材，正极、负极、电解液、隔膜，还有工艺。电解液放在突出的位置，之前我做电解液的，可能有点偏向，实际上整个电池体系当中是通过电解液把电池有机结合起来，所以电解液的一个创新点有更多的技巧性和艺术性。
接下来我就就来简单介绍从这几方面进行创新，来提高我们企业的成本控制能力。
这个正负极材料来讲，正负极材料有效的方式是提高材料的能量密度，上面的这个图是钴酸锂的，动力电池主要是关于下面这个材料的，他的一个技术的发展。动力电池需要提升能量密度和降低成本的话，目前主要的还是关注高镍材料，以及在高镍材料基础上进行高电压，后面就是富锂锰高电压的应用，这个应用目前也是我们电池的一个方向，目前最主要阶段，特别是今年，大家还在关注高镍材料，前面是做高镍和高电压，高镍目前的主要创新点就是怎么样在电解液的溶出，以及他在负极中的吸收，从而带来的电池高温性的优化。高镍材料可能会有更新的突破，除了解决高镍的劣势，还要抑制高镍在高电压他对电解液的催化分解。应该说在300瓦时/公斤以上的能量密度可能会重点考虑富锂锰高电压材料的适用，当然这个材料讲他的成本能量密度，我觉得大家非常关注的，当然他要把这个材料需要的技术突破和创新可能来的力度更大一些。
负极，在未来的3~5年之内大家可能还是比较重点的关注石墨和硅基负极的发展，负极成本，目前重点发展还是硅碳合金，目前人造石墨来讲，性能应该是大家认为比较稳定的了，它的主要突破还是要石墨制造成本的优化。天然石墨相对人造石墨来讲，它的能量密度特别是在成本方面有非常重要的明显的优势，天然石墨如果要在动力电池应用的话，他在电池的高温性能和循环寿命上还需要进一步的提升。当然硅碳来讲，目前在数码中已经得到了应用，但是动力电池应用在电池的循环寿命和首效方面还需要更大的提升。
电解液创新来讲，我们都知道，电解液是同时在正极和负极方面形成了NCM，NCM形成的效率，以及NCM的阻抗提升、温度特性、稳定性，很大程度上制约了电池性能的提升。所以说电解液的创新点，第一个首先要跟新型的正负极材料有很好的兼容性，就是很好的NCM。第二个要开发高电压的电解液。第三个，开发难燃和阻燃电解液，当然高性能材料的开发还有依赖于新型的电解液原材料的开发。所以电解液的创新来讲，我觉得除了关注成本，更多的是在侧重提高电池的性能，通过电解液的创新提高和保障电池的性能。
隔膜的创新，我觉得主要体现在四个方面。第一个，降低厚度、提高隔膜的强度。第二个，提高隔膜的温度特性，把耐温性现在的150度提高到200度、300度，以满足电池在高温下的应用。第三个，提高隔膜的耐压性。第四个，凝胶化阻燃隔膜。隔膜从四个方面创新来讲，可以有效的提高电池的能量密度、电池的安全性。
最后一个创新点就是工艺的创新，主要体现在三个方面，第一个，国产的轻量化。第二个，体密度的提升，来提高电池的能量密度。最后就是电池制造工艺。
这个创新来讲，轻量化会影响极片的强度和倍率性能的兼顾，需要进行技术创新的。第二个，可以打大提高电池一致性和成品率，但是设备投入及设备的后续维护这个是需要给成本带来非常大的投入，也是需要重点去关注和改进的。第三，单体密度的提升，会影响到电池的循环寿命和倍率性能，这个是可以改善和兼顾的。
以上就是我认为可以从这些角度来创新，提高电池的性能和成品率，从而很好的提高我们对电池成本的控制。
接下来讲一下在控制方面做的一些工作。鹏辉我们成本控制主要从三个大的方面来着手，第一个，我们还是侧重于技术创新，技术创新带讲首先我们会体现在能量密度的设计，我们现在能量密度的设计应该是现在国内领先的能量密度设计保持同步的，现在我们能量密度目前做到230瓦时/公斤，明年是260瓦时/公斤。第二个创新点，体现在我们功率密度，能量和功率的有效结合，比如我们目前230瓦时/公斤的电池，我们可以做到1C的充放超过1千次，同时我们满足3C的快充。这个能量密度和功率密度的设计意味着什么呢？我们可以把车的续航里程设计到300~500公里，如果说车在20%—30%的SOC去充电，如果快充基本上10几分钟可以充到百分之八九十，这样的充电效率可以跟传统的效率相媲美了。
第三个我们的创新点就体现在我们电池设计的全天候的功率设计，我们目前电池来讲基本上在负20度、55度的环境下经常充放电，这样可以带来两个好处，一个可以很好的提升电池在实际工况上的使用寿命，第二个，这样的功率设计在我们国内绝大部分上是可以用的，可以提升我们电池的使用范围。
第四个，我们对生产工艺的智能化改造。现在我们的整个生产工艺是关键供需都是智能化识别，这样可以有效的预防我们的不良产品流到市场。第二个，国际先进自动化生产线，目前我们产品成品率超过90%，不断的往上提升。这个是我们整个在创新的方面所做的四个方面的特点。
成本控制方面第二大措施，就是我们电池的梯次利用。现在我们鹏辉整个电池应用领域有三大块，除了我们的EV之外，还有我们的3C数码，以及储能系统，所以说我们电池的梯次利用蕴含着三方面的利用，第一个是电池的生产制造阶段，我们把一些不能满足车的电池可以梯次利用到3C数码领域、可以用到储能领域，可以很好的提高我们电池的成品率。第二个方面的利用，就是电池的后续80%之后的梯次利用和后续的回收利用，我们通过这个产业链的布局来提升电池整个生命周期的使用价值，这样可以有效的降低电池在车的使用成本。第三个方面措施，全产业链的合作共赢，目前对上游、下游，坚持开放式的合作绑定式的合作，这样可以保持我们技术的新鲜性和产品的竞争力，同时可以很好的管控风险成本，可以整个鹏辉是通过这些途径很好的提升企业对成本的控制和企业的竞争力。
接下来我简单介绍一下鹏辉能源的特色，主要体现在四个方面。第一个，我们对化学电源的关注，我们夏董事长从95年开始做一次电池，所以我们长期的对电池的关注，有利于我们更好的理解化学电源以及我们很好的技术储备，我们对整个行业发展有自己很好的独特的把握。第二个特点，我们目前鹏辉的产业链都是围绕着电池制造和电池生命周期产业布局，我们目前在布局除了电池研发和生产之外，我们在汽车充电桩的运营，包括微网储能、家庭储能等等方面都是围绕这个来去实施和布局。第三个特点，刚刚提到整个碰会和产业链进行合作共赢的经营理念。第四个特点，良好的理念，保持我们这个企业持续的销售合利润的增长。
我们目前鹏辉的总部是在广州，现在我们在珠海和河南有两大生产基地，我们目前投资58个亿，在江苏常州做第三个产业园的建设，我们在PACK目前在湖南、北京、上海都有布局，我们在日本有一个一次电池的生产基地。欢迎大家到鹏辉参观指导。
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