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汽車動力電池需要提高制造與裝備水平

發(fā)布時間:2019-03-15

近年來,在政府的全面指導支持下,中國電動汽車發(fā)展迅猛,產銷量均為世界第一,去年更是達到125萬輛的量產規(guī)模。在市場的拉動下,技術水平提高很快,特別是動力電池,能量密度提高兩倍,成本下降一半以上。但是,在能量密度提高和成本下降的同時,當前應更多關注制造技術與裝備的發(fā)展。反思筆者近年來參與電動汽車發(fā)展的經歷,較多地關注了能量密度等技術指標,也曾積極參與提出單體能量密度應達到350wh/kg的技術路線圖,而在一定程度上忽視了制造技術與裝備的發(fā)展?,F將筆者反思所得錄出,供業(yè)界同仁參考。

首先,筆者意識到,車用動力電池的質量應達到車規(guī)級水平。具體而言,就是車用動力電池的產品性能一致性和成品率應進一步提高。并不是動力電池制造企業(yè)有意忽視產品性能一致性和成品率,這有其歷史的原因。須知,當前車用的鋰離子電池,先前主要用于消費類電子產品,如筆記本電腦,每個消費電子產品上僅需一個或數個單體電池。而每輛電動汽車上,卻要用成百上千個單體電池,因此,車用動力電池的產品一致性需要提高一至兩個數量級。針對這個問題,目前采取的辦法是按性能一致性分組,其后果是電池管理系統(tǒng)的成本難以降低,安全性也難以進一步提高。在汽車以往的機械類零部件中,也出現過因加工精度難以達到一致性要求而分組使用的情況,如噴油嘴和連桿,但是在加工精度提高的情況下,都盡量避免分組使用。另外,對于成品率,汽車零部件也有極高的要求。一般零部件,成品率應達到ppm級,對于加工過程復雜,成品率難以達到很高的零部件,如氣缸缸體,也應達到95%甚至98%以上。汽車對于零部件成品率要求高的最主要原因是成本問題,汽車產品是筆者所見到過的復雜機械電子產品中性能價格比要求最嚴格的?,F作一最通俗的比喻,有誰見過像汽車這樣室外、全天候、多年連續(xù)使用、高速移動的精密控制機械電子產品,其價格按重量計僅相當于普通肉類的水平?

其次,筆者認為,要將汽車動力電池的質量提高到車規(guī)級水平,必須提高制造技術與裝備的水平。對于如何提高動力電池的制造水平,本人不是內行。只是粗淺地感覺到,在動力電池制造領域,創(chuàng)新性地實施智能制造技術,是提高動力電池制造水平的主要方向。而制造技術的提高離不開裝備的發(fā)展,所以需要制造技術與裝備同步發(fā)展、相互促進。

第三,筆者認為,如何提高動力電池的制造技術與裝備水平,國外并無現成經驗,需要我們中國企業(yè)和科研單位自主創(chuàng)新。這是我們中國汽車產業(yè)面臨的新課題。在以往的跟隨發(fā)展、引進技術消化吸收再創(chuàng)新的發(fā)展過程中,發(fā)達國家已有相對定型的產品和穩(wěn)定的制造技術與裝備,我們需要的主要是學習和模仿;而在今天中國汽車產業(yè)與世界汽車產業(yè)并行發(fā)展的階段,國外沒有現成技術可模仿,也沒有現成經驗可借鑒,只能自主創(chuàng)新。更何況對于車用動力電池,我國市場規(guī)模最大,對于更高水平的制造技術與裝備的需求更迫切,我們需要率先自主創(chuàng)新發(fā)展。當然,這里所講的自主創(chuàng)新發(fā)展,開放合作也是題中應有之義,我們仍需要認真學習國外一切有益的經驗和先進技術,包括聯合開發(fā)。

為達成盡快提高中國車用動力電池制造技術與裝備水平的目的,筆者參與的中國汽車動力電池創(chuàng)新聯盟正在制定《中國車用動力電池制造技術與裝備發(fā)展路線圖》,熱切希望業(yè)界同仁積極參與此項工作,希望政府有關部門給予積極的支持,列入國家級科技計劃,也希望投資者能關注這一領域,這很可能是比電池制造風險更小而可以獲得更大投資收益的領域。

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