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2016年动力电池风险和机遇分析
2016年动力电池风险和机遇分析
　　回顾2015年动力电池产业，中国新能源汽车市场的超预期发展和增长，带动了新能源汽车上下游产业链的相关企业都呈现出高速增长的态势。作为新能源汽车三大核心部件之一的动力电池，因其较高的技术复杂性和较高的成本占比，既获得了行业高速发展所带来的巨大红利，也一定程度上成为新能源汽车产业走向大规模普及的一个关键因素，甚至是制约因素。
　　1. 井喷的市场需求
　　根据工信部的统计数据，2015年新能源汽车产量达到37.9万辆，达到2014年产量的4倍多。这意味动力电池行业在2015年的产销量大约也是4倍于2014年的数据，有些企业的增幅高达5倍以上。如果从全年的数据统计看，市场需求主要是在下半年爆发，尤其是第四季度，单季度的销量占到全年销量的58.8%，一些企业为了赶在年末上牌和拿补贴，导致12月份新能源汽车的产量接近10万辆。年底翘尾现象，成为中国新能源汽车市场的一大典型特征，这主要与政府的补贴政策有关，后文有分析。
　　根据公开媒体可以查到的数据，主流动力电池企业的产量和产值都出现了大幅度增长，全年动力电池的总体产量约为16GWh，以2.5元/Wh的pack平均单位价格来估算，去年我国动力电池（包含pack）市场的总产值在400亿人民币左右，其中电芯市场的产值约为300亿人民币。2016年，包含 pack业务的动力电池市场产值将有可能达到700亿左右。
　　根据比亚迪相关车型的销量统计，比亚迪2015年的动力电池总产量约为3.5GWh，这部分的产值在85亿左右。CATL公开发布的信息是2015年销售额超60亿，那么其动力电池产量大约在2.5GWh左右。国轩高科业绩预增报告中提到，2015年修正后的业绩增幅在120-150%之间，据此推算理想情况下其全年产值应可以达到25亿左右。力神的动力电池产品，2015年实际产量应该在0.9GWh，对应的产值在20亿人民币左右。其他几家大型的动力电池企业，其相关产量和产值的估算数据见下表。
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& 怎样的动力电池才算安全耐用 CATL有话说
怎样的动力电池才算安全耐用 CATL有话说
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文章摘要：电动汽车起火的新闻不时见诸报端，电动汽车起火，轻则烧毁汽车，重则出人命，马虎不得。而电动汽车无端起火，其动力电池自然成为......
&&电动汽车起火的新闻不时见诸报端，电动汽车起火，轻则烧毁汽车，重则出人命，马虎不得。而电动汽车无端起火，其动力电池自然成为被怀疑的对象，无论是否是由于动力电池的原因导致的电动汽车起火，其安全性总是绕不开的话题，怎样的动力电池才算安全，怎样的电池才能用得长久，决定动力电池系统安全风险有哪些因素?来自宁德时代新能源科技有限公司产品开发总监胡建国，在日，&第十届影响中国客车业系列活动&之&中国客车与运营发展高峰论坛&上，就&决定动力电池系统性安全性和耐用性的若干因素&阐述了他的思考。
宁德时代新能源科技有限公司产品开发总监胡建国
　　胡建国首先介绍了宁德时代新能源科技有限公司(以下简称CATL)近年来在动力电池领域的作为。截止到2015年10月份，CATL的动力电池已配装在了全国两万多辆电动客车上，且都实现了零事故运营。作为电池供应商，电池安全问题一直是CATL重点关注的工作，尤其在新能源车型当中，如忽视了动力电池安全问题，或将危及整个新能源客车行业。
　　动力电池作为新能源客车的核心部件，客户对于动力电池应用中的诉求具体又包括哪些内容呢?胡建国分析指出至少包括安全、可靠和耐久三个方面。
　　关于安全问题，胡建国表示目前成熟的磷酸铁锂动力电池技术已能将电池起火可能性降至最低;关于可靠问题，CATL的动力电池也能保证其故障少、出勤率高;关于耐久问题，也就是能否满足车辆整个使用周期的要求，CATL一直致力于动力电池寿命周期与车辆使用周期同步。
　　动力电池的安全于城市公交而言到底有多重要?胡建国表示，城市公交客车自身的特点包括车大人多门少，且不管任何恶劣天气都在运营，在城市里面，出任何安全事情都是公众性的事故，根据城市公交自身特点，事故之后人们的逃生变得非常不容易，因此使用配装动力电池的公交车辆更应重视动力电池的安全问题。
　　CATL的动力电池是如何从产品角度保障其安全的?胡建国首先指出从两个方面来理解电池系统的安全性，一是全过程，从电池的量子动力学仿真分析出发，从机理分析、电池材料选择和设计、电芯设计、电池系统设计到制造全过程都必须进行安全管控。二是全方位，电池系统安全包括电气安全、功能安全、机械安全和化学安全。而关于电池系统中的化学安全，他认为最重要的是电芯安全，电芯安全需要从电芯原材料的选择、电芯设计和制造工艺考虑如何降低热失控概率。他介绍说，虽然目前CATL在乘用车上用三元电池已经做到了量产，而且电芯能量密度已达到180瓦时每公斤，但是CATL不推荐在客车上使用。一是因为目前磷酸铁锂电池的安全成熟度比三元更高(热失控概率低)，二是磷酸铁锂电池系统的能量密度已经能满足客车要求。由于客车的尺寸空间比较规整，设计电池系统的时，成组效率很高，最高能达到78%，因此对于大客车用户而言，不能只看电芯的能量密度，应该看装到车上的电池系统的能量密度才有意义。CATL的磷酸铁锂电池目前的状态是，在保证安全的情况下，系统能量密度已做到一百瓦时每公斤，也就是说，一吨重的电池能装一百度电。CATL一直希望能用更成熟安全的产品装配到客车上，这也是CATL人的责任。
　　为确保机械安全和电连接的电气安全，在电池成组时，CATL会选择成熟的焊接技术代替传统的螺钉连接，保证在长期运行中，在机械冲击和热冲击的情况下，保证电池系统机械结构和电连接的稳定性，不会出现机械松动和电连接打火等问题。在电池系统的设计上，CATL会先做模拟仿真，后做测试评估。仿真覆盖微观到宏观，仿真内容包括量子动力学、机械结构拓扑优化、形貌优化、尺寸优化、产热分析、防热失控、热场分布、模态、振动疲劳、冲击、石击等等。能做到每一步都心中有数，而不是靠试错去设计产品。在各阶段样品出来后，还要按照标准做全方位的测试验证。
　　安全问题解决之后，电池的可靠性又如何保障?CATL是从系统层层分解，一直分解到最小零部件，然后逐层分别去分析失效模式和失效率。根据失效率的&浴盆曲线&模型，所有的产品在早期失效率会比较高，使用中期失效率会下降，到晚期老化时又会升高。CATL作为电池厂家，就要尽力把产品的早期失效的暴露和控制在出厂前，使用户在使用期间的失效率最低，在老化衰老期失效率增加时，电池系统依靠诊断、预测，能够指导维护使用，最终使动力电池延长寿命。
　　CATL采用全自动生产方式生产电芯和电池系统，确保产品性能的一致性。CATL还建立起了完善的售后服务网络，现阶段CATL售后的主要任务不是产品维修，而是引导用户怎么维护和使用。&因为在整个电池耐久性方面，生产厂家占70%的责任，首先做出好的产品(产品优生是首要)，其次是电池的维护和使用(产品的关心爱护)&。做出好的电池系统产品，主要依赖三大关键技术，即电芯技术、成组技术和BMS技术。在这三大技术构成的铁三角中，电芯决定是否安全和长寿的&基因&，成组技术提供电池系统强壮的身体，BMS管理技术提供电池系统&聪明大脑&。 &CATL多年坚持不懈，努力把电池系统安全长寿的基因做到最好。&胡建国表示。
　　安全和可靠之后，如何评估电池的使用寿命(耐用)，胡建国表示，CATL会从电芯到系统做全面的影响因素评估。其中，电芯使用寿命分解成存储寿命和循环寿命。评估的基本原理是从电池的存储衰减机理得到存储寿命模型，根据电池循环衰减的机理得到循环寿命模型模型，然后通过测试优化模型参数。存储模型可以用较短的存储时间(比如一年)来推测电池能用8年还是10年，用较短的循环次数(比如几百次)的循环来推测能用几千次甚至上万次，这就是用电池寿命模型评估的意义。
　　此外，胡建国还介绍了CATL的最新的热管理技术、快充技术和长寿命电芯技术，这些技术可以提高用户体验。热管理技术能够兼顾高温和高寒应用;快充技术能够在外部条件具备的情况下， 10到15分钟充满电;长寿命电池技术可以在现有产品基础上，寿命提高到原来的3倍，能满足欧洲的整车客户提出15年电池寿命要求，也能满足长途公路客车每天里程500~600公里要求。目前， CATL已经做出长寿命电池样品，初步测试结果达到预期。&胡建国最后表示。
17:42:32 作者：王婷婷 来源：中国客车网
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&& 关于"储能与动力电池"的相关资讯
&&相关评论珠海银隆、微宏、CATL动力电池快充技术
近期珠海银隆和微宏超酷炫的新品发布会备受业内关注。先是珠海银隆在珠海度假村推出了最新的快充技术;随后，微宏在水立方举行了“不燃烧技术发布会”，宣称通过不燃烧技术制成的电池在500摄氏度以下100%不燃烧，且十分钟充满。
　　快充技术的原理是什么?技术难点在哪?快充技术哪家强?且看下文分析：
　　快充技术是什么鬼?
　　要理解快充，一个专业术语是逃脱不掉的。C!C是什么?C指的是充电倍率，可以简单理解为充、放电的速率。举个例子1C的电流，从满电到放电完全是用1/1=1小时;2C=1/2小时，也就是30分钟。
　　快充和慢充是相对概念。业界认为，电动汽车快充是指充电电流大于2C的充电方式，也就是充电时间小于30分钟的技术。是不是很牛?还有比这更牛的，目前已经有电池企业快充技术可以做到8C甚至10C，意味着最快6分钟即可将电池充满，立等可取。
　　快充的技术“拦路虎”是什么?
　　快充技术这么不明觉厉，在研发上有什么技术瓶颈呢?
　　这还得从锂离子电池工作原理说起。锂离子电池又称“摇椅电池”，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态;放电时则相反。
　　快充的技术的核心就是在不影响电芯寿命和安全性的前提下，通过化学体系和设计优化，加速锂离子在正负极移动的速度。普通化学体系的电池在快充时负极会出现副产物，影响电芯的循环和稳定性。怎么解决这个“拦路虎”呢?一般解决方案是，通过采用特殊设计的负极材料(如HC，SC，特殊处理的石墨)来使负极具有承受快充的能力。
　　在快充时，正极只作为锂离子源，所以只要负极可以承受快充的大电流充电，无论是三元、锰酸锂、还是钛酸锂都是可以做快充的。
　　快充技术哪家强?
　　目前快充技术“花”开多朵，有多家流派。有微宏钛酸锂快充技术、宁德时代新能源(CATL)磷酸铁锂快充技术、珠海银隆纳米钛酸锂快充技术。
　　作为完整的解决方案，除了提升充电倍率，快充技术还得考量其他四个指标，分别是能量密度、寿命、安全性、价格，否则单独谈充电速率是没有意义的。这五个指标处在一个相对稳定的雷达图里。如何不牺牲能量密度，不影响循环寿命，安全稳妥地提升充电速度是产业链上各方的极致追求。
　　1.微宏
　　坐落在浙江湖州的微宏，于2011年率先将快速充电技术投入到商业运营中。在经历了PLTO钛酸锂(2009年开发)和LPCO(2003年开发)的电池技术后，微宏动力的第三代THINPACK电池与快速充电系统向中国市场推广。
　　独门秘籍：微宏快充在实用化方面，走在业界的前列。凭借四大核心专利技术：改性钛酸锂材料(LptoTM)技术、多孔复合碳材料(LpCOTM)技术、高孔隙率高透气性隔膜技术和液冷成组技术先后研制出钛酸锂快充电池和多元复合锂快充电池。
　　即LptoTM钛酸锂快充锂电池一代和二代以及LpCOTM多元复合锂电池。
　　点评：微宏快充技术负极采用了能量密度较低的硬碳和LTO，在能量密度方面损失较大;而且其正极采用了高电压的三元材料，在安全性和高温下的寿命方面存在着较大的风险，所以在对安全性和寿命要求较高的电动大巴领域的工况下的长期可靠性，还有待市场的进一步验证。
　　充电倍率：4C 10~15分钟(多元复合锂)，5C 10~12分钟(钛酸锂)快速充电
　　pack能量密度：~65Wh/kg (多元复合锂);~50Wh/kg
　　循环寿命：10,000循环(多元复合锂)，12,000循环(钛酸锂)
　　2.宁德时代新能源(CATL)
　　被青山绿水环抱的CATL在快充宣传上一直不显山露水。
　　其实早在2010年CATL的战略合作伙伴ATL(新能源科技有限公司)就开始潜心研究快充技术。ATL的手机电池快充技术已经被广泛地应用在oppo、华为、魅族等品牌的旗舰手机，每年出货量接近1亿颗/年。而CATL的快充技术一脉相承自ATL。
　　必杀绝技：CATL快充技术正极采用了磷酸铁锂，通过打造“超电子网“技术使得正极导电性更强。在负极，CATL采用了“快离子环”技术，在石墨表面打造一圈高速公路，极大地加快锂离子在石墨层的嵌入。据说为了解决快充电池在低温下的快充和高温下的过热问题，CATL专门开发了热管理系统，真正做到“全气候”的快充。
　　点评：CATL快充电池是采用的安全性更好的磷酸铁锂正极，符合载人较大的电动客车的安全需求。但是CATL的快充技术推出时机较晚，贻误了先机。同时，加了热管理系统，CATL的成本相对较高。在电动客车领域，CATL的快充技术能不能得到市场认可还须等待时间的检验。
　　充电倍率：4C 10~15分钟快速充电
　　能量密度：~70Wh/kg
　　循环寿命：10,000循环
　　3.珠海银隆
　　珠海银隆是中国新能源汽车行业的一匹“黑马”。2008年，银隆新能源正式进军新能源汽车产业。2011年，银隆战略收购全球最先进的钛酸锂电池材料和储能系统生产厂商——美国奥钛纳米科技主要股权。银隆真正进入新能源行业的视野，是2015年底其一举拿下北京公交480台纯电动双层巴士，除了快充技术外，银隆采用的钛酸锂电池的低温性能卓越获得此次大单的重要因素。
　　看家本领：快速充放电是钛酸锂的核心优势。此外，钛酸锂电池在零下50℃到60℃的环境下，均可正常工作，相对一般锂电池在零下10℃就出现问题而言，其耐用性更强。
　　点评：能量密度是钛酸锂电池的短板，一公斤只有40~50Wh。什么概念呢?以常规10米公交为例，如果配置目前主流磷酸铁锂而言，可配约200度电，电池重2吨，续航约200公里;而钛酸锂同重量下，只能配80度电，续航约80公里。
　　充电倍率：6C 6分钟快速充满电
　　能量密度：40~50Wh/kg
　　循环寿命：20,000循环
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CATL：站在世界舞台的中国民族企业收藏
时代新能源（CATL），当前国内第一家也是唯一一家给国际知名品牌车企配套的动力电池企业，致力于通过先进的电池技术，为全球绿色能源应用，提供一体化解决方案，让全世界用户享受安全、清洁、环保，高效的绿色能源。是全球车用动力电池、电网、商业及家用储能领域重要的参与者。CATL自2011创立以来，以惊人的速度提升技术及扩大规模，当下已成为国内大巴动力电池供应量排名第一的厂商。2012年承接了国家启动的“新能源汽车产业技术创新工程”，截至2015年6月份，项目所有指标均超额完成，圆满完成了阶段性任务。2015年10月，国务院副总理马凯主持召开了由企业、院校、示范城市、省市代表等158人参加的“2015节能与新能源汽车产业发展规划成果汇报会”，CATL作为国内唯一一家进入国际顶尖汽车品牌新能源汽车供应链的动力电池企业，受邀参加了该会议，由曾毓群博士在会上向马副总理做了汇报发言，得到了领导的认可与肯定。 在产业布局方面，CATL建立了动力和储能电池领域完整的研发、制造能力，拥有材料、电芯、电池系统、电池回收的全产业链核心技术。CATL在全产业链的任意一项技术实力都是遥遥领先的，仅以电池管理系统领域来说，2015年11月，为纯电动客车提供电池管理系统（BMS）的企业中， CATL的当月装机量为6940辆，占比31.8%，远远高于排名第二位的企业。此外，CATL所研发的先进的快充技术与产品计划即将开始大规模投入市场应用。在研发方面，CATL在福建宁德、上海及德国慕尼黑成立了三个工程研发中心，并设立了亚洲最大的新能源研究院：现有国际一流水平的仪器设备154类、1383台，设备总投入超过3亿元人民币。除拥有本地优秀人才外，还引进了众多海外高级人才从事技术与管理要职。国家千人计划引入的外国专家之一的Robert Galyen（博阁仁）：国际汽车工程协会(SAE)电池标准指导委员会主席兼美国NAATBATT主席，便是CATL的首席技术官（CTO）。此外，从扩产计划来说，早在2013年CATL便投资成立了青海时代新能源科技有限公司。如今宁德的产能很快将达到7.5GWH。然而青海的项目更为庞大，计划总投资75亿人民币，占地面积2000亩。规划10年内分三期完成。一期工程将于2016年底完工，投资24亿元，占地1000亩，可年产1.5GWh电池，销售额达65亿元。整个项目完成后，可年产5GWh电池，以及5万吨锂电池正极材料，销售额将达200亿元以上。
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CATL表面光鲜，其实内部员工已经苦不堪言。过年离职的人不补，做不完事情又不让加班。已经处于崩溃的边缘。看来新来的总监要进行大清洗了。
困难是暂时的，4月起订单大幅提升，还会大量招工，现在是淡季，很正常。
你们大声告诉我车间的不管大小改善对员工工作不仅不带来方便反而影响了工作效率的有木有。当然也有好的改善。
好！很好！非常好！
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牛，牛逼，牛逼哄哄
我目测底层一线的普工狗?累的不行不行滴，累死一个算一个吧，不信离岗证后去溜一圈大把的人撸手机等下班哩，类比法侮辱人！玩的人永远会玩，累的人直到猝死终结了
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