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【行业资讯】曾毓群:共创动力电池的「高标准」时代

发布时间:2024/9/6 阅读:1708

来源:宁德时代


以下为曾毓群博士的演讲:


今天我要先从一则坏消息说起。有媒体报道,到了2050年,随着全球气候变暖,世界上大部分城市将因为太热而不能举办奥运会。


气候问题严峻。怎么办?全世界都在寻找答案。


最近,中共中央、国务院发布了《关于经济社会发展全面绿色转型的相关意见》,明确了绿色转型的顶层设计、分阶段目标和政策体系。我想这是中国给世界的一个答案。


推动能源和交通绿色转型,是全面绿色转型的重要部分,也是关乎生存和发展的重大课题。


而作为推动转型关键的新能源电池,也进入了新的发展阶段。


去年,我提出,动力电池行业需要从“有”到“好”;今年,我认为,行业必须迈进“高标准”发展阶段。


“高标准”意味着什么?到底该怎么干?我想提下面四点建议:


首先,是高安全。


高安全,是行业可持续发展的生命线。


据公安部统计,截至6月底国内新能源车保有量已达2500万辆。据全国乘联会统计,7月国内新能源乘用车零售渗透率达51%,8月预计将超过53%。新能源车市场规模持续增长。


然而,新能源车安全事故频发。今年6月份,央视的专题报道中提到,2023年新能源车的火灾发生率约为万分之0.96。安全问题得不到解决,后果将是灾难性的。


提升安全性,重点是电池,关键在标准。当前,市场上绝大部分电池的安全系数远远不够。很多产品号称安全失效率达到PPM级,也就是百万分之一,但实际上,安全失效率是千分之一。当前,全国2500万辆新能源车里装载的电芯数量,已达到了数十亿个。这个绝对值乘以失效率,安全风险可想而知。


所以我认为,安全必须要有绝对的标准。


当前,宁德时代将安全视为企业的生命线,已成功将电芯的单体安全失效率降到了十亿分之一,即PPB级,把安全系数提升了几个数量级。


电池安全是一项复杂的系统工程,贯穿于电池的材料开发、单体设计、系统集成、以及用户使用等整个过程。


对电池而言,材料本征的热稳定性非常重要;单体组合成的电池体系里,也包含有非常重要的互动过程。电池热稳定性管理的难点,就在于如何完整地挖掘电池体系里的各种副反应。毕竟,电池不仅仅是各种零部件的机械组装。


宁德时代将重点放在了电池的整体安全上,建立了系统性的安全保障体系。我们的电池设计、生产、检测围绕整车服役过程中可能出现的各种场景,实现全场景、全周期、全方位、全系统的安全。


系统设计方面,我们率先发布并大规模量产了“无热扩散”技术,也称为NP技术。我们的第三代NP技术(NP3.0)不仅能保障电池系统在发生热失控之后不起火、不扩散,更能进一步做到“不冒烟”。


生产方面,我们打造了AI加强的第八代智造生产线,在生产环节设置了超过6800个质量控制点,对生产全流程进行智能监测,最大程度避免产品缺陷。


同时,我们构建了全行业最丰富的电池缺陷数据库,将AI学习引入到锂电池行业,通过不断学习、优化算法,提高检测的准确性、系统的稳定性。


目前,全球每三辆新能源车,就有一辆搭载宁德时代电池。“选电车认准宁德时代电池”,已经成为消费者心中的共识。


我希望,行业把竞争放到一边,把消费者的切身利益,尤其是把大家的安全放在首位;共同提高安全标准,建立绝对的安全标准红线。


其次,是高可靠。


“可靠”是动力电池行业的竞争力。只有高可靠,才能让用户有保障、行业有发展。当前,行业良莠不齐,许多产品“名不符实”,产品的真实可靠性与标称的可靠性差距很大。


许多电池的标称寿命达到16年,甚至20年。如何对电池的寿命进行测试验证?如何确保电池在各种极端环境下的寿命? 


对此,我们建立了可靠性管理体系,实现了电池的设计、生产、产品原料、售后市场全方位系统性覆盖。同时,我们开发了行业最先进的可靠性评价体系。


我们从材料的底层机理深入剖析,经过海量的研发数据及市场端大数据交叉验证,开发了“加速测试”方法,以及寿命预测模型,可精准预测和验证电池寿命。


而且我们从应用场景出发,开发了“等效测试”方法及标准,让测试与实际运行状况“等效”,避免测试脱离实际的情况。


我希望,在政府和有关部门的领导下,行业携手建立可靠性管理和测试方法上的“高标准”,确保动力电池产品的“高可靠”。


第三,高性能。


行业不断发展,新的应用场景不断涌现。当前,电动商用车全面爆发指日可待,电动船舶蓄势待发,电动飞机更蕴含着广阔的想象空间。追求行业新突破,现在正是好时机。


但新场景也催生了对电池性能的更高要求,电池在安全性、可靠性、能量密度、快充、循环寿命、耐温性等方面需要创新突破。


上半年,在乘用车领域,我们推出了神行Plus电池。这是行业中首款同时实现1000公里长续航和4C超充的磷酸铁锂电池。


针对商用场景,我们发布了首个商用电池品牌“天行”。“天行”在行业中首次做到4C超充、500公里长续航。


在电船领域,截至8月底,国内各类水域中,已有约700艘电动船舶搭载了宁德时代电池。


电动飞机领域前景无比广阔。去年,我们已成功试飞4吨级民用电动飞机。今年底,搭载宁德时代电池的eVTOL有望首次飞行。


第四,高价值。


一个好电池,输出动能只是“基本功”。我们希望让电池释放出多维度的经济价值、社会价值,创造“高价值”。好电池,甚至可以是一种“投资品”。


比如行业里经常探讨的V2G技术,Vehicle to Grid,即车与电网的联动技术。V2G背后的实质是B2G,Battery to Grid,车、船等设备里装载的电池与电网双向融合互动技术。我们现在正在进行这种模式的试点,包括了各类电池与电网、局域网的联动。


这将让电池不仅成为消费品,还可以是投资品。电池可以在峰谷电价差距相当高的地方,为消费者提供新的价值。同时,电池作为一个“移动充电宝”,将来可以平衡风、光、储、充,在电网不稳定的一些极端情况下,还可以作为电源。


所以说,B2G技术既有社会价值,又有个人的经济价值。


这种高价值,需要将电池的循环寿命、安全性、能量效率做得非常好。这样的电池不仅提供出行服务的动能,也提供储充服务,并能够帮用户赚取差价,成为投资品,对社会而言,也能够成为安全的保障。



今天,我也想借此机会回应一下,最近大家比较关注的两个话题。


首先,关于全固态电池的进展。我们在全固态电池上,已经投入了7~8年的时间进行研究。研发全固态电池的关键,在于对材料和化学体系的研究,其中最难的就是“固-固界面”问题。如果用数字1到9,表示固态电池的技术和制造成熟度,1是刚开始涉及这一领域,9是技术成熟,可以投入大规模生产。当前行业最高水平只到了4左右,只是做出了一些器件样品,进行一些实验验证。这些器件的使用,有很多边界条件,如要在6000个大气压下,才实现较高的低温性能等。这意味着这些器件还无法投入市场应用。


我们目前的研究进展也处在4左右,但是对比全世界的情况,我们的研究应该算是“领先一大步”,或者英文叫做Second to none。


其次,关于动力电池的软包、方壳、圆柱等等,究竟哪种形式更好?这个问题,我想借用中国一句古话:“文质彬彬,然后君子”,文质彬彬才是君子的主要标准。“文”是指表面的形式,是外在的;而“质”是核心的本质,是内在的。文和质要互相协同,也就是化学体系和包装形式,要互相协同、互相适应,那才能算是“文质彬彬”。


对电池来说,材料和化学体系是本质,其它的就是“文”,把材料和化学体系研发好,是做好电池的基本功,是电池品质的决定性要素。


宁德时代内部有句话,叫“练好基本功,发挥想象力”。在此,我也想把这句话拿出来,与行业同道共勉!让我们扎扎实实地练好材料和化学体系的“基本功”,发挥创新前瞻的“想象力”,共创动力电池的高标准时代!