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CIBF丨远景AESC中国区杨晓伟:高安全软包技术推动能源系统转型

盖世直播 2021-03-22 10:57:01

2021年3月19日,由中国化学与物理电源行业协会动力电池应用分会联合电池中国网共同举办的第二届新能源汽车及动力电池(CIBF深圳)国际交流会在深圳隆重召开。大会期间,远景AESC中国区副总裁杨晓伟以《高安全软包技术推动能源系统转型》为题发表了主题报告。

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以下为演讲实录:

各位行业的同仁,各位朋友,大家下午好。非常感谢主办方给我们这样交流学习的机会。今天下午的峰会的主题是,打造全生命周期“更安全”软包电池,远景AESC充分依托远景科技集团在可再生能源发电、智慧能源管理、绿能装备等方面的资源优势,深耕高安全软包动力电池多年,同时在电池梯级利用储能等方面有很多成功实践。高安全的动力电池及其梯级利用储能,在能源转型中扮演重要角色。下面,我就从《高安全软包技术推动能源系统转型》来开始我的分享。

如果说过去的十年,我们经历了中国动力电池行业无序、甚至野蛮式的竞争和生长,也经历了不确定的迷茫与困惑,我认为到现在这个行业已经走向了理性、专业、有序。中国在新能源产业,同电池材料、制造装备、人才储备、资本融合、以及商业模式创新和规模化推广等各个方面,均走在了世界前列。应该说,我们的新能源产业进入了高阶发展阶段。

习近平总书记最近半年一系列的重要指示,也为我们从事新能源行业的人打了一剂又一剂的强心针。特别是在3月15日中央财经委员会第九次会议所强调的要“构建以新能源为主体的新型电力系统”,应该说这让我们的方向和赛道比以前更加清晰。

远景围绕着这样的思考,提出了对未来“新煤炭、新石油、新电网”的新认知。未来的动力电池将成为“新石油”,而围绕着风力发电和光伏发电为核心的新能源发电将成为“新煤炭”。在这样一种优化改进与创新的运行过程中,围绕智慧能源管理系统的“新电网”应运而生。

在这个背景之下,我们认为动力电池是整个“三新”战略中非常重要的一环,行业呼唤的是更加智能、更加绿色、更加安全的电池产品。彭博社初步预计到2030年将有1.5~2.0太瓦时的动力电池市场规模。所以说我们在今天这样一个场合来讨论电池的全生命周期安全,就需要更加务实和对未来更加地负责任。

那么我先来讲一下远景AESC在这过去、现在、包括未来的一些实践和思考。在过去13年间,远景AESC配套日产旗下的电动汽车汽车LEAF,已经接近60万台的市场规模,且始终保持“零”重大安全事故,这个成绩可以说在全球电动汽车里是一个非常骄人的战绩。

远景AESC是如何做到的呢?第一个方面就是我们在中日融合下,以匠心打造安心,将精湛的技术和工匠精神传承落地。2019年4月,远景科技集团完成对AESC的并购交割之后,克服疫情的重重困难,中日双方的团队从技术工人、工程师、到高级管理人员,进行了十几个批次、人员数量较大规模的互访交流、实践与学习,目的就是真正把中国和日本双方团队的优势相融合。特别是日本同事在动力电池领域,能做到这样的一个安全极致的精髓,把这其中的工匠精神得以传承落地。这里分享三个具体的例子。

第一个就是同步工程,确保整个制造的可控性。“同步工程”(simultaneous activity)是远景AESC的一大特色。简单来说,同步工程就是在产品开发的前期就让PE团队参与进来,与研发团队一同对产品结构、夹具结构、工艺、方法、专利、质量检查程序、成本等问题进行讨论,PE团队会从更加实际的角度和制造经验出发,让我们的产品设计更具有可制造性,从而缩短从产品研发到制造的周期,实现降本增效。

远景AESC的这套同步工程在日本已经运行十来年,我们一直在通过这种方式来形成好的经验,把它抽象和总结成knowhow,不断地在产品里累积,形成一个强大的问题清单。这个清单会充分地反映到DFMEA、PFMEA以及control plan之中,例如我们在大尺寸叠片工艺开发上,过往的很多技术经验就会帮助我们克服在长软包电芯的工艺极限,解决隔膜翻卷、翻折、铝塑膜封装漏液等问题。而每一次新产品的开发又倒回来补充和完善我们的标准控制计划,真正把knowhow在产品设计、工艺开发、设备开发中传承下去。这也是远景AESC之所以可以做到产品优异一致性的关键之一。

同时在异物管控方面,我们追求极致的异物控制,从预防、发现和消除三个维度出发,从人、机、料、环四个层面着手,梳理出了80项异物管控要求,1500多个管控点。极致的异物管控是工匠精神的体现,也是我们产品一致性的保障。

在质量管控方面,我们同样有严苛的WI标准及流程,超过770多项的质量管控点,把我们对日本工匠精神、日本产品、日本装备与工艺的理解融入到整个生产流程之中。

而这些优势都将沉淀在我们即将推出的新一代大尺寸软包动力电池模组以及pack产品上。这款全新CTP软包电池系统产品,已经实现了24小时没有起火的热失控试验,进一步把上一代LEAF的安全基因得以传承和实现。在整个模组、PACK,整体效率提升和成本管控方面,应该说都有了更大的突破和创新。在这个CTP的结构中,大模组的尺寸超越了无论是方形还是软包的VDA590尺寸,解决了大软包电池在工艺、制程方面的诸多难题,实现了很多突破。这款产品pack系统成组效率超过70%,系统质量比能量达200Wh/kg,体积比能量达313Wh/L,助力整车续航超过800公里。

在制程上,我们从原材料开始到电极、电芯、模组以及整包的生产过程中,系统收集并监控大量工艺及电池状态参数,数据覆盖完整生产链条,每一个系统PACK累计拥有45万条以上的数据采集点。每一个数据积累,每一个身份信息记录,都为电池全生命周期的安全奠定了一个良好的基础。而这些数据又都离不开一个智能物联网平台的算力,这也是远景在智能物联技术上的一大优势。

远景科技集团不仅仅有风力发电,有动力电池,同时我们还有智能物联操作系统EnOS™,目前在全球已经连接超过200GW的能源资产,协同管理共超过1亿智能终端设备。我们在智慧新能源、智能工厂、综合能源管理、智慧交通以及智慧城市领域都有实际案例。这为动力电池的全生命周期安全管理和价值再造提供了又一个扎实的技术保障。

基于高安全电池以及能源物联技术,我们在“源网储荷”的协同方面展开了一些实践。远景和欧洲几大电网公司、电力传输公司、电动汽车公司以及能源服务公司一起,打造一个实现泛欧洲领域电动汽车与电网云端协同(Crowd Balancing)的实验平台。基于EnOS™的管理平台,结合光伏、电动汽车以及leaf退役电池包,开展与电网的协同,实现电池全生命周期的梯次利用、安全管理以及价值变现。我们还将计划把乘用车和电动卡车的动力电池梯次利用到分布式储能或是大型“风、光、储一体”的新能源电站中,释放电池全生命周期价值。

在围绕“新煤炭、新石油和新电网”的践行过程中,电动汽车和动力电池都是一个重要环节。我们认为未来电动汽车的更多属性是数字化与智能化,而动力电池则更多的是能源化。未来我们要开展的工作方向就是把电池现在的担心,包括它的循环寿命、它的安全等问题,通过数据让电池“会说话”,同时让电池具有“金融属性”,释放电池的更多价值,通过提前规划设计,实现从动力到储能的全生命周期管理。

而在这个过程中,远景在发电侧的资源禀赋为电池的全生命周期应用创造了场景,智能网联技术提供了可靠的保障。应该说远景集团是全球为数不多的具备打通整个能源生态链的企业之一。远景的使命是为人类的可持续未来解决挑战。“2060 碳中和”目标让我们在未来的40年都有一个清晰的方向和赛道。远景也愿意与各位同仁、优秀企业一道,不断挑战,不断创新,推动行业健康发展,推动能源变革。我的分享结束,谢谢大家。

(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅,仅作为参考资料,请勿转载!)

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本文地址:https://auto.gasgoo.com/news/202103/22I70246731C103.shtml

文章标签: 电动汽车 远景 电池
 
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