2019年,全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)進(jìn)入深度變革的關(guān)鍵時(shí)期。汽車(chē)技術(shù)、市場(chǎng)、政策正在發(fā)生前所未有的變化,機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。在這個(gè)大背景下,2020年1月10日中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)召開(kāi)了以“把握形勢(shì)
聚焦轉(zhuǎn)型
引領(lǐng)創(chuàng)新”為主題的年度大型論壇。此次論壇將討論全球及中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)與市場(chǎng)發(fā)生的重大變革,轉(zhuǎn)型方向與路徑,中國(guó)有關(guān)汽車(chē)的政策走勢(shì)以及市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)階段的新能源汽車(chē)技術(shù)路線、產(chǎn)業(yè)重組的機(jī)遇與競(jìng)爭(zhēng)合作模式、電動(dòng)汽車(chē)安全、核心技術(shù)突破、燃料電池汽車(chē)發(fā)展、自動(dòng)駕駛與智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)發(fā)展的頂層設(shè)計(jì)與規(guī)制創(chuàng)新等相關(guān)內(nèi)容。
會(huì)議上日產(chǎn)動(dòng)力電池首席專(zhuān)家新田芳明發(fā)表了演講,以下為演講實(shí)錄:
日產(chǎn)動(dòng)力電池首席專(zhuān)家 新田芳明
非常感謝,感謝歐陽(yáng)教授的介紹。我非常榮幸能夠參加今天的會(huì)議,來(lái)為大家介紹在電池這方面我的一些想法。
今天我想為大家介紹一下未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)電池發(fā)展的一些前景,我想為大家來(lái)介紹一下日產(chǎn)在電動(dòng)汽車(chē)電池這方面的一些經(jīng)驗(yàn),以及我們過(guò)去十年當(dāng)中的一些研究成果。然后我想再為大家介紹一下未來(lái)的一些發(fā)展趨勢(shì),一些預(yù)測(cè),特別是對(duì)于電池以及充電技術(shù)未來(lái)的一些預(yù)測(cè)。我想這些對(duì)于我們的行業(yè)而言都具有重要的意義。
下面我們來(lái)看這一頁(yè)為大家展示的是我今天演講的四個(gè)主要內(nèi)容,我們先來(lái)看第一條,日產(chǎn)在電動(dòng)汽車(chē)電池設(shè)計(jì)方面的一些基本理念。對(duì)于日產(chǎn)而言,我們70年代就開(kāi)始了純電電池的設(shè)計(jì),這個(gè)在當(dāng)時(shí)就成為了非常先進(jìn)的一個(gè)產(chǎn)品,后來(lái)我們又成功的來(lái)進(jìn)行了更加先進(jìn)的電動(dòng)汽車(chē)電池的研發(fā),在2010年的時(shí)候正式發(fā)布了商用化的電動(dòng)汽車(chē)電池。在商業(yè)化正式啟動(dòng)以后,我們看到技術(shù)進(jìn)步的流程更快了,速度更快了。后來(lái)在市場(chǎng)上我們又公布了一系列的產(chǎn)品,我們還不斷的來(lái)進(jìn)行技術(shù)的革新,來(lái)滿足不同類(lèi)型的電動(dòng)汽車(chē)的需求。比如混合式的電動(dòng)汽車(chē)等等,對(duì)于我們而言,我們希望能夠以更加高效的、更加穩(wěn)定的方式給電動(dòng)汽車(chē)來(lái)進(jìn)行電力的供應(yīng)。
這張圖表為大家所展示的就是我們LEAF電池它的銷(xiāo)量情況,大家看到現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到了44萬(wàn)左右的單位銷(xiāo)量。這個(gè)只是LEAF這個(gè)模型的銷(xiāo)量,如果我們看總體的數(shù)量的話,可能數(shù)量會(huì)達(dá)到50萬(wàn)以上。這一頁(yè)為大家介紹的是幫助大家看看如何來(lái)更好的理解我們整個(gè)電池系統(tǒng)它的統(tǒng)一性,技術(shù)上的統(tǒng)一性,不管是從材料的設(shè)計(jì)還是電池的選擇,它本身都考量了非常微觀層面的一些需求,能夠達(dá)到納米級(jí)的層面。這樣的設(shè)計(jì)都考量了電動(dòng)汽車(chē)各個(gè)層面的功能,從而能夠確保電動(dòng)汽車(chē)整個(gè)運(yùn)行效率安全性還有性能。這一頁(yè)為大家展示的是我們PDCS電池開(kāi)發(fā)的流程以及整個(gè)生態(tài)系統(tǒng),大家看到這里展示的是我們的一個(gè)建模,在左側(cè),在右側(cè)為大家所展示的是我們的測(cè)試項(xiàng)目。我們希望能夠確保每個(gè)不同層級(jí)的性能都能夠以整合的方式,以一種安全的方式、高效的方式來(lái)交付給我們的用戶(hù)。這一頁(yè)為大家所展示的是LEAFSOH具體的數(shù)據(jù),我們看一下它的路測(cè)數(shù)據(jù)怎樣呢,這些信息都是由日產(chǎn)的信息中心來(lái)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的。我們看到這樣的數(shù)據(jù)就能夠幫助我們來(lái)跟用戶(hù)進(jìn)行更好的數(shù)據(jù)交互,這些數(shù)據(jù)會(huì)進(jìn)行一系列的分析。比如我們可以去分析用戶(hù)充電的習(xí)慣,以及電池的使用情況等等,從而幫助我們進(jìn)行更好的售后服務(wù)和產(chǎn)品運(yùn)維,能給未來(lái)新技術(shù)的開(kāi)發(fā)提供更好的基礎(chǔ)。
下面展示的是我們現(xiàn)在進(jìn)行的電池性能退化這樣一個(gè)預(yù)測(cè),這個(gè)事實(shí)上對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)而言是非常重要的一個(gè)項(xiàng)目。因此,我們做了非常多的工作,在這方面,主要是從電池的層面來(lái)進(jìn)行這樣的預(yù)測(cè)。我剛剛也提到了,我們能夠獲得不同的情況當(dāng)中的電池運(yùn)行情況,比如在不同的溫度情況下,還有其他的情況下,我們來(lái)去評(píng)估電池它的運(yùn)行情況,從而了解到在什么樣的情況下,電池能夠?qū)崿F(xiàn)最佳的性能。通過(guò)做這樣的對(duì)比,我們把最佳值與實(shí)際值來(lái)進(jìn)行對(duì)比,最終就能夠以一種更加精準(zhǔn)的方式來(lái)進(jìn)行電池衰變情況的預(yù)測(cè)。
這一頁(yè)為大家所展示的是如何來(lái)確保電池的可靠性以及安全性。這是非常重要的一個(gè)話題,對(duì)于我們而言,我們非常重視可靠性。我們對(duì)此有非常明確的基本的設(shè)定,對(duì)于從車(chē)輛層面,從電池組的層面,從模組的層面,從單位電池的層面都有非常明確的設(shè)計(jì),而且我們會(huì)考慮到從機(jī)械的層面,從電力的層面,從熱管理的層面,都會(huì)有相應(yīng)的要素涉及到其中,我們都會(huì)來(lái)加以考慮。
這一頁(yè)為大家展示的是我們對(duì)能源密度的一些基本的設(shè)計(jì)理念。對(duì)于我們而言,能源的密集程度越高,最終達(dá)到的性能越好,這一頁(yè)為大家展示的圖片就是我們?cè)谕\?chē)的過(guò)程當(dāng)中所展示的不同能量密度,所展現(xiàn)出來(lái)的性能區(qū)別。這就是我們最重視的一個(gè)觀點(diǎn),對(duì)于市場(chǎng)而言,非常關(guān)注安全性。在未來(lái)銷(xiāo)量也會(huì)因此而出現(xiàn)提高,第二個(gè)角度來(lái)說(shuō),我們也會(huì)看到從冷卻系統(tǒng)的角度來(lái)說(shuō),需要去進(jìn)一步得到提升。如果我們?nèi)p少電池的話,去做一些在能量密度方面一些犧牲的話,可能也不是一種最理想的做法。所以我們需要在使用電芯,使用更高能量密度的時(shí)候,如何能夠再去做一些防火專(zhuān)門(mén)的設(shè)置,通過(guò)這樣的方式能夠提升整個(gè)電池包的性能,同時(shí)降低它的風(fēng)險(xiǎn)性。
接下來(lái)看一下新的聆風(fēng),這一頁(yè)向大家介紹的就是尼桑聆風(fēng)如何在過(guò)去十年當(dāng)中從性能方面做了一些調(diào)整,在底下表格當(dāng)中大家能夠看到。最早是24千瓦時(shí),現(xiàn)在已經(jīng)是達(dá)到了60千瓦時(shí)。從電機(jī)角度來(lái)說(shuō),最大功率最早是80千瓦,現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到了160千瓦??梢哉f(shuō)這些性能都是實(shí)現(xiàn)了一個(gè)翻倍,這一頁(yè)向我們展示的就是日產(chǎn)聆風(fēng)續(xù)航里程的分布,現(xiàn)在我們也成功實(shí)現(xiàn)了續(xù)航里程的翻倍,這是相比于2010年的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)的。這一頁(yè)向大家介紹的是我們的快充,從快充的角度來(lái)說(shuō),從左邊圖看到,從40千瓦時(shí)電池的角度來(lái)說(shuō),它的內(nèi)阻已經(jīng)是大幅下降,它的阻抗同時(shí)也在最大電流情況下得到了有效的降低,所以它可以有更長(zhǎng)時(shí)間的最大電流充電。從24千瓦時(shí)到40千瓦時(shí)的電池包的充電提升,從電芯快充電流可以說(shuō)是60千瓦時(shí)。
這一頁(yè)向大家介紹的主要是電池技術(shù)在十年當(dāng)中的一些發(fā)展,兩部分,一部分是化學(xué),另外一部分是模組和電池包。我們從材料的角度來(lái)說(shuō),作出很多提升,從設(shè)計(jì)的角度也作出了大量的提升。主要的目的就是希望能夠確保我們徹底改變材料的方式,給我們帶來(lái)電池性能上的提升,最早主要使用的是鎳和錳,現(xiàn)在使用的是NMC加少量錳的電池設(shè)計(jì),現(xiàn)在我們完全使用的是NMC電池。我們現(xiàn)在的模組設(shè)計(jì)最早是4電芯的模組,現(xiàn)在提升到了8電芯的模組,并且我們現(xiàn)在推出了最新的集成度更高的組合的模組。
接下來(lái)說(shuō)一下未來(lái)電池技術(shù)展望,這是電池發(fā)展的路線圖。這里我們能夠看到從電池的角度來(lái)說(shuō),主要橫軸向我們展示的是電池組的體積比例,縱軸向我們展示的是電池的能量密度,所以我們可以看到在未來(lái)我們能夠在2025年的時(shí)候進(jìn)入到紅色的這兩個(gè)區(qū)域,因?yàn)楹芏嘌芯空攥F(xiàn)在都在研究如何能夠去實(shí)現(xiàn)一些硅陽(yáng)極這樣一些新的技術(shù)突破。從能量密度的角度來(lái)說(shuō),我們也會(huì)看到當(dāng)這些新概念產(chǎn)生之后,將會(huì)對(duì)能量密度的提升產(chǎn)生一個(gè)較大的促進(jìn)。在一些適宜的情況下,我們甚至可以確保未來(lái)能夠?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化。
這一頁(yè)向大家介紹的是電池路線圖,在安全得到充分考慮的情況下的一個(gè)情況,大家都知道日產(chǎn)實(shí)際上也是經(jīng)歷了很多的事件,同時(shí)也非常努力的在不斷的提升消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)汽車(chē)安全性的信任。為了能夠?qū)崿F(xiàn)這一點(diǎn),我們?cè)诓粩嗟募訌?qiáng)能量密度的同時(shí),大膽的采用新的材料,通過(guò)新的設(shè)計(jì),來(lái)把一些安全功能同時(shí)得以保證和加強(qiáng)。是否可以在未來(lái)能夠找到電池系統(tǒng)它能夠幫我們實(shí)現(xiàn)1000瓦時(shí)/升,非常強(qiáng)大的功率。同時(shí)它的安全性又不會(huì)出現(xiàn)任何問(wèn)題,這也是一個(gè)非常有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。同時(shí)我們需要從很多其他相關(guān)的,比如像交通情況,比如像溫度情況等等其他因素的影響,是否能夠達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn),還是一個(gè)問(wèn)題。
這一頁(yè)向大家介紹的主要是使用我們的電解質(zhì)方面的一些新的革命,使用這種固態(tài)的電解質(zhì),這也是由東京技術(shù)研究所的一位教授提出的一個(gè)新的技術(shù)。通過(guò)這種固態(tài)電解質(zhì)的方式,能夠?qū)崿F(xiàn)從傳統(tǒng)的液態(tài)電解質(zhì)三倍性能的提升,在室溫下就能夠?qū)崿F(xiàn)。這張圖向我們展示的就是未來(lái)的電池技術(shù)的一些新的機(jī)遇,在左邊大家能夠看到圖表當(dāng)中提到了離子導(dǎo)電率具體的對(duì)比。紅線代表的就是固態(tài)電解質(zhì),虛線代表的是液態(tài)電解質(zhì),這是兩者之間的對(duì)比。在零下30度的情況下,從導(dǎo)電率來(lái)說(shuō),出現(xiàn)了固態(tài)電解質(zhì)強(qiáng)于液態(tài)電解質(zhì)的優(yōu)勢(shì)。在較高的溫度下,比如100度甚至更高的時(shí)候,看到固態(tài)電解質(zhì)依然能夠很好的發(fā)揮作用,就像液態(tài)電解質(zhì)一樣。
這里向我們展示的一張圖表,包括了對(duì)固態(tài)電池系統(tǒng)的一些預(yù)期,從這個(gè)角度來(lái)說(shuō),固態(tài)電解質(zhì)將會(huì)如何從各個(gè)方面帶來(lái)優(yōu)勢(shì),首先我們從綠色的方式代表的是現(xiàn)有的技術(shù),紅色代表的是未來(lái)的可能性。我們能夠看到這里存在一些技術(shù)的問(wèn)題,需要我們加以注意。首先第一個(gè)技術(shù)關(guān)鍵的問(wèn)題就是如何能夠控制整個(gè)電池的同質(zhì)化,能夠在整個(gè)生命周期得到保證。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō),就決定了電池日后的質(zhì)量。同時(shí),當(dāng)電池在真正的安裝到車(chē)上之后,是否能夠滿足車(chē)規(guī)級(jí)方面對(duì)電池品質(zhì)的要求,也是一個(gè)重要的問(wèn)題。日產(chǎn)我們也期待能夠去找到好的合作伙伴,跟我們?nèi)澜绶秶鷥?nèi)推動(dòng)電池方面的革命。
最后總結(jié)一下,首先日產(chǎn)其實(shí)已經(jīng)成功的把電動(dòng)化的工作達(dá)成了。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō),我們使得電池得以很大程度上性能提升,而且從安全的角度來(lái)說(shuō),尤其是這樣。我們是用實(shí)踐證明了,我們的設(shè)計(jì)和我們的研發(fā)能力能夠確保電池應(yīng)對(duì)各種風(fēng)險(xiǎn)。第二點(diǎn)就是我們推出了聆風(fēng)60千瓦時(shí)的選擇,能夠給人們提供更高的功率、更遠(yuǎn)的續(xù)航里程和更短的充電時(shí)間。未來(lái)電池革命毫無(wú)疑問(wèn),對(duì)我們提升消費(fèi)者滿意度是至關(guān)重要的,而且日產(chǎn)也期待所有固態(tài)電池方面的發(fā)展能夠在未來(lái)得到技術(shù)上的解決。最后感謝大家的認(rèn)真聆聽(tīng)。謝謝!
|