2020年8月13日-15日,“2020中國(guó)汽車(chē)論壇”在上海隆重召開(kāi)。該論壇是由中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)(CAAM)主辦,世界汽車(chē)組織(OICA)、世界經(jīng)濟(jì)論壇(WEF)唯一支持的行業(yè)頂級(jí)論壇。本屆論壇以“新變局
新挑戰(zhàn) 新思路——引領(lǐng)中國(guó)汽車(chē)新征程”為主題,緊扣時(shí)代脈搏,
求索突破之道,緊密?chē)@“十四五”規(guī)劃,把控宏觀產(chǎn)業(yè)形勢(shì),解析全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)。其中,在8月14日下午舉辦的“全球汽車(chē)技術(shù)發(fā)展領(lǐng)袖峰會(huì)”分論壇上,奧迪中國(guó)數(shù)字化及新能源汽車(chē)高級(jí)研發(fā)總監(jiān)Mr.Heinz-Willi
Vassen(范恒威)發(fā)表了題為《電池技術(shù)與安全》的精彩演講。以下內(nèi)容為現(xiàn)場(chǎng)演講實(shí)錄:
奧迪中國(guó)數(shù)字化及新能源汽車(chē)高級(jí)研發(fā)總監(jiān) Mr.Heinz-Willi Vassen(范恒威)
范恒威:非常感謝趙福全教授,大家下午好!我非常高興來(lái)到這里,我叫Mr.Heinz-Willi
Vassen,我是來(lái)自于奧迪中國(guó)數(shù)字化及新能源汽車(chē)研發(fā)總監(jiān),同時(shí)我是在北京工作,我今天想講一下新能源電池系統(tǒng)以及我們面前的挑戰(zhàn)。
首先,我們談到了中國(guó),中國(guó)現(xiàn)在是新能源車(chē)型的領(lǐng)導(dǎo)市場(chǎng),中國(guó)現(xiàn)在可以說(shuō)是汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量世界第一的大市場(chǎng)。而且也可以看到像中國(guó)也有非常好的電池企業(yè)像寧德時(shí)代、比亞迪等。中國(guó)鋰電池全球產(chǎn)量第一,現(xiàn)在也面臨產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),在全產(chǎn)業(yè)鏈的保障,從原材料開(kāi)始的保障,現(xiàn)在是非常重要的。新能源汽車(chē)它可以說(shuō)采用非常新的技術(shù),它非常有益帶來(lái)各方面的利益,所以我們需要促進(jìn)它進(jìn)一步發(fā)展。
無(wú)論是交通運(yùn)輸方面還是其他方面,我覺(jué)得中國(guó)目前的戰(zhàn)略都是正確的。
這里我想給大家看一下,這個(gè)是我們奧迪新的純電動(dòng)車(chē),這也代表了我們未來(lái)發(fā)展方向,它叫做奧迪E-tron,接下來(lái)我們會(huì)推出它本地的版本,我們?cè)谒嘘P(guān)鍵零部件上包括動(dòng)力電池都是由本地供應(yīng)商來(lái)生產(chǎn)的,現(xiàn)在我們可以做到充電時(shí)間40分鐘,而且可以最高達(dá)到200公里的時(shí)速,百公里加速時(shí)間也是非常優(yōu)秀,少于5.7秒就可以達(dá)到超過(guò)50公里的時(shí),我們也可以看到它的續(xù)航里程非常長(zhǎng),是在NEDC下可以達(dá)到470公里。
奧迪也推出E-tron
CT的車(chē),這個(gè)車(chē)采用800伏電路設(shè)備,它代表未來(lái)的方向,它最高可以達(dá)到功率峰值430千瓦,加速時(shí)間3.5秒,它在WLTP之下續(xù)航里程達(dá)到400公里以上,充電時(shí)間可以在20分鐘之內(nèi),當(dāng)然這也要去看功率和充電站的性能,我們可以實(shí)現(xiàn)非??焖俚某潆?。再看一下這是我們未來(lái)的車(chē)型。這是我們純電平臺(tái),E-tron它是在MEB平臺(tái)之上建立起來(lái)的,我們還有像在J1高性能平臺(tái)建立起來(lái)的JTI高性能車(chē),還有奧迪Q4的E-tron車(chē),它是我們現(xiàn)在非常關(guān)注的工作,關(guān)系到未來(lái)高端車(chē)品牌的建設(shè)。
必須要去促進(jìn),像在中國(guó)可持續(xù)性供應(yīng)鏈的建設(shè),我們知道有三分之二車(chē)型,它都是在傳統(tǒng)平臺(tái)上建立起來(lái)的,除此之外我們也在發(fā)展我們MEB的平臺(tái),現(xiàn)在我們需要考量一個(gè)新的汽車(chē)動(dòng)力思維方式。而且我們也非常希望能夠和合作伙伴建立更加深入的合作,我們?cè)谶@方面非常開(kāi)放,我們?cè)谥袊?guó)已經(jīng)有了很多合作伙伴,為我們提供汽車(chē)鋰離子電池,包括像力神、比亞迪、寧德時(shí)代等,而且我們希望建立平衡的供應(yīng)商和合作伙伴的格局,滿(mǎn)足我們快速增長(zhǎng)的需求,能夠去滿(mǎn)足整個(gè)市場(chǎng)在未來(lái)的需求。
所以,我們可以說(shuō)不能夠把所有這種責(zé)任都放在一個(gè)供應(yīng)商身上,希望讓大家都獲得平衡的發(fā)展,這是我們最早2018年決定做的開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,希望把未來(lái)的體量和供應(yīng)商合作伙伴之間進(jìn)行很好的平衡。
首先,對(duì)于汽車(chē)鋰離子動(dòng)力電池的發(fā)展,依然是高度變化和動(dòng)態(tài)化的,不同市場(chǎng)參與者所處的階段和成熟度不一樣,奧迪和大眾對(duì)于整個(gè)電池的性能有比較獨(dú)特的期望,一般情況下我們的產(chǎn)品部會(huì)直接從市場(chǎng)上拿來(lái)用,我們會(huì)有獨(dú)特的需求。因此我們也開(kāi)啟了電池電芯的項(xiàng)目,到現(xiàn)在不斷加強(qiáng),有六家合作伙伴,包括我們有MEB純電動(dòng)汽車(chē)平臺(tái),并且共同分享我們的投入、產(chǎn)出。
我們也在整個(gè)汽車(chē)流程上、技術(shù)規(guī)格上對(duì)我們都非常重要,要建立起很好的合作。有的時(shí)候我們寧愿多花一點(diǎn)時(shí)間把這兩塊做好。另外關(guān)注中間建立每一個(gè)里程碑的時(shí)刻,也做了大量樣品測(cè)試,除此之外我們?cè)谥袊?guó)有一個(gè)合作伙伴已經(jīng)開(kāi)始生產(chǎn)做SOP。今年下半年也會(huì)有MEB平臺(tái)上有另外一個(gè)電池電芯項(xiàng)目。
另外還有一個(gè)指令第二個(gè)合作伙伴,也會(huì)在我們未來(lái)平臺(tái)上進(jìn)行合作,我們已經(jīng)開(kāi)始了動(dòng)力電池電芯產(chǎn)業(yè)化過(guò)程,對(duì)于我們大項(xiàng)目而言進(jìn)入到幾個(gè)關(guān)鍵的里程碑,當(dāng)然這只是第一個(gè)最關(guān)鍵的里程碑,我們后面還有一系列開(kāi)始生產(chǎn)的,希望能夠在中國(guó)建立起堅(jiān)實(shí)的供應(yīng)鏈,之前穆拓睿博士也給我們介紹了合作伙伴非常重要,我們?cè)谥袊?guó)也是進(jìn)一步開(kāi)展了合作伙伴,包括我們持股26成為國(guó)軒高科第一大股東,也是在國(guó)內(nèi)知名做動(dòng)力電池的廠家。大眾集團(tuán)已經(jīng)有超過(guò)10億歐元的投入入股,也是建立我們整個(gè)電動(dòng)出行駕駛鏈上的布局,也是代表奧迪對(duì)中國(guó)的承諾,也是對(duì)中國(guó)新能源汽車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)的一種承諾。
接下來(lái)進(jìn)入更為具體的電池技術(shù),除了供應(yīng)鏈提到的挑戰(zhàn),包括技術(shù)本身在快速變化,我們往未來(lái)看,最早是從磷酸鐵鋰差不多十年之前,這也是乘用車(chē)最早用的?,F(xiàn)在使用了三元材料,最早是111、然后是532現(xiàn)在是622,現(xiàn)在同樣市場(chǎng)上也有這樣的一系列產(chǎn)品,都是希望能夠推高能量密度,但要確保它是非常好的駕駛里程。
除此之外電芯本身跟十年之前相比也有很大的變化,有的大小翻了一翻或者翻了兩翻甚至三倍,我們?cè)谶@中間要滿(mǎn)足安全性的要求,尤其是一系列熱失控、熱事件、熱管理,右邊有一張小小的照片,其實(shí)也列出了排放氣體最高的問(wèn)題,最高達(dá)到1200度。我們要去管理這樣的情況,這是三元811這款電池?zé)崾Э氐氖录?,要管理好高溫的排放氣體溫度,也是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。這也是我們所要提到必須要充分了解,包括我們選擇不含鈷,包括磷酸鐵鋰的發(fā)展。我們已經(jīng)從之前所發(fā)展的能量密度,從120發(fā)展到更高170,這是不含鈷的磷酸鐵鋰電池能量密度。
同樣,我們也會(huì)關(guān)注安全行為以及循環(huán)壽命,大家這個(gè)中間也會(huì)關(guān)注成本,不僅只是考慮高能量密度,我們要關(guān)注它的安全和成本,所以過(guò)去十年當(dāng)中磷酸鐵鋰的發(fā)展得到了很好的發(fā)展,安全方面更是優(yōu)勢(shì),循環(huán)壽命更好,優(yōu)化的磷酸鐵鋰電池能量密度也已經(jīng)高達(dá)170,所以它已經(jīng)再次被考慮應(yīng)用在乘用車(chē)當(dāng)中,我們看一下在LFP磷酸鐵鋰上做的一系列測(cè)試,無(wú)論是過(guò)充、短路、開(kāi)路、針刺、熱穩(wěn)定性,其實(shí)現(xiàn)在跟同樣高能量的三元材料電池相比,我們?cè)诎踩繕?biāo)、系統(tǒng)級(jí)別也更容易實(shí)現(xiàn),所以這也是我們考慮的。
除了上面所提到的技術(shù)方面發(fā)生的變化,另外我們會(huì)在一系列法規(guī)方面包括測(cè)試流程上也發(fā)生很大變化,舉例而言,在電芯水平上有些測(cè)試像過(guò)充從之前150%SOC減少到120%的SOC,我們看到針刺試驗(yàn)被取消,另外對(duì)于所有模組安全測(cè)試也被取消了,但是增加的是系統(tǒng)級(jí)增加安全測(cè)試,包括熱擴(kuò)散現(xiàn)象,尤其是要關(guān)注熱失控,必須要給到司機(jī)足夠的警告,至少五分鐘之內(nèi)需要確保電池系統(tǒng)外是沒(méi)有明火的。所以我們使用過(guò)程當(dāng)中要給司機(jī)足夠的安全冗余,實(shí)現(xiàn)五分鐘的時(shí)間讓他離開(kāi)這個(gè)車(chē),這些都是合情合理的。
除此之外隨著這些材料也在發(fā)生變化,這些變化和法規(guī)的變化都是同步向前走的,下一步我們要從整個(gè)行業(yè)腳步大家不斷吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)做優(yōu)化,與此同時(shí)投資也是如此。我們?cè)谶@中間要實(shí)現(xiàn)哪些地方是我們可以控制的,比如說(shuō)熱失控的事件,包括在電池系統(tǒng)內(nèi)的我們可以關(guān)注整個(gè)氣體排放的通道、電芯之間的隔熱墊,另外也安裝溫度包括氣體感應(yīng)器、使用防火材料放在模組的上側(cè),另外還有特種氣體排放設(shè)備,所有這些也是技術(shù)上可能的。
從另外一個(gè)角度,因?yàn)楝F(xiàn)在的系統(tǒng)是空間給定的,如果沒(méi)有辦法在給定空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)這樣的變更,這樣會(huì)直接影響到汽車(chē)電池系統(tǒng)的接口,它帶來(lái)的成本是高昂的,而且對(duì)于開(kāi)發(fā)者而言挑戰(zhàn)是巨大的。如果進(jìn)一步展望未來(lái),在不久將來(lái)我們已經(jīng)看到這兩種材料,一個(gè)是磷酸鐵鋰,一個(gè)是三元電池材料,它們現(xiàn)在都占了很大的市場(chǎng)份額,也許對(duì)于磷酸鐵鋰而言,對(duì)于這些運(yùn)動(dòng)型的跑車(chē)也會(huì)有很多的使用,對(duì)于不同的細(xì)分市場(chǎng)電池系統(tǒng)會(huì)不一樣,包括電芯的處理會(huì)不一樣,這樣磷酸鐵鋰處理系統(tǒng)和三元鋰電池系統(tǒng)會(huì)不一樣。同樣也會(huì)帶來(lái)系統(tǒng)復(fù)雜性的提高。也許同一款車(chē)會(huì)不會(huì)有兩套不一樣的系統(tǒng)?另外也能給到我們更好的機(jī)會(huì),給到市場(chǎng)更好的產(chǎn)品。
除此之外,很重要的一點(diǎn),我們也需要確保所做的測(cè)試在零部件級(jí)滿(mǎn)足測(cè)試,另外這過(guò)程中間不止是去傾向性只是關(guān)注中間或者看好中間一個(gè)系統(tǒng)或者材料,不同的材料需要有不同的措施。另外對(duì)于純電動(dòng)汽車(chē)而言,必須要有高效、安全的系統(tǒng)設(shè)計(jì),有的時(shí)候不僅是在電芯層面,整車(chē)層面實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì),所以我們回答的問(wèn)題是在哪里安裝解決方案?我們也在不斷思考和做測(cè)試,前面提到的零部件測(cè)試和法規(guī),不僅是關(guān)注某一個(gè)指標(biāo),我們希望能夠是整體的技術(shù)解決方案,從整體上能夠帶來(lái)高效、優(yōu)化的結(jié)果,因此設(shè)計(jì)時(shí)也要有一定的冗余度和自由度未來(lái)做出靈活調(diào)整的可能。
另外對(duì)于技術(shù)解決發(fā)展,我們要強(qiáng)調(diào)有開(kāi)放競(jìng)爭(zhēng)的理念和心態(tài),不止是去關(guān)注其中一種。另外除了供應(yīng)鏈和技術(shù)方面的問(wèn)題。我們所面臨另外一個(gè)技術(shù)挑戰(zhàn)或者一個(gè)很火的話(huà)題,對(duì)于新能源汽車(chē)會(huì)提到充電器,對(duì)于我們客戶(hù)而言基礎(chǔ)設(shè)施非常相關(guān),對(duì)于我們所有的用戶(hù)他們必須在充電方面要有非常正面積極的一種體驗(yàn)。在市場(chǎng)上我們看到在不同的城市,也許這里有深圳、北京以及不同的充電運(yùn)營(yíng)商在各地城市當(dāng)中,因此數(shù)量很多,數(shù)量很多一方面不是一件壞事,對(duì)于技術(shù)商業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)是有好處的。另外一方面所有充電運(yùn)營(yíng)商自己有獨(dú)特的軟件提供商和硬件,它們自己都是在和相同標(biāo)準(zhǔn)化界面上合作非常不容易,因?yàn)檫@中間會(huì)有軟件的問(wèn)題和解析方面的問(wèn)題。
如果在中國(guó)做一系列充電解決方案,我們會(huì)發(fā)現(xiàn)差不多有43種不同的充電樁的型號(hào),因此背后有完全不同的觀察,比如說(shuō)在充電,有的時(shí)候基礎(chǔ)設(shè)施和車(chē)之間的干擾,有的時(shí)候充電速度很慢,預(yù)計(jì)很多的車(chē)在同樣地方都在充電,因此充電的功率總體就比較低,甚至有的時(shí)候發(fā)現(xiàn)充電沒(méi)有辦法被啟動(dòng),甚至充電沒(méi)有辦法被訪(fǎng)問(wèn)得到,可能充電站本身有這個(gè)地方或者停車(chē)站的問(wèn)題等。
所有這些也是奧迪車(chē)希望解決的,當(dāng)然現(xiàn)在因?yàn)檐浖o(wú)法統(tǒng)一、充電標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法統(tǒng)一,給我們用戶(hù)帶來(lái)一系列不便,這也是我們解決的痛點(diǎn)。另外這一頁(yè)也給大家展示,比如說(shuō)供應(yīng)商有很多充電站充電樁,到了另外一個(gè)供應(yīng)商這邊,我們依然會(huì)發(fā)現(xiàn)一些大大小小軟件和硬件的問(wèn)題、解析錯(cuò)誤等,充電真的是一個(gè)很大的痛點(diǎn),而且我們?cè)诨ゲ僮餍苑矫鏈y(cè)試更多,給客戶(hù)帶來(lái)更好的便利性。
最后進(jìn)入到一個(gè)簡(jiǎn)單的總結(jié),中國(guó)已經(jīng)成為鋰離子電池全球產(chǎn)量第一,整個(gè)行業(yè)也非常愿意繼續(xù)向前投入,并且非常關(guān)注未來(lái)需求,無(wú)論是大眾還是奧迪,也面臨著整個(gè)汽車(chē)鋰離子動(dòng)力電池快速增長(zhǎng)需求,同樣這對(duì)我們而言是一個(gè)非常重要的市場(chǎng),預(yù)計(jì)在中國(guó)這部分的量會(huì)起來(lái),我們也會(huì)和本地合作伙伴緊密合作,現(xiàn)在已經(jīng)提到我們兩個(gè)平臺(tái)上已經(jīng)有六家合作伙伴,我們也在不同的里程碑上盡力可持續(xù)的培養(yǎng)供應(yīng)鏈。我們希望在中國(guó)也能夠去反哺全球。
除此之外,我們也提到一系列材料和法規(guī)所發(fā)生的變化,對(duì)于某個(gè)人而言都是帶來(lái)一些挑戰(zhàn),也有很多的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和不斷去優(yōu)化投資的機(jī)會(huì)。不同的技術(shù)背后是需要不同解決方案的,我們也非常愿意去看到在電極層面所進(jìn)行的測(cè)試,還是要去支持對(duì)于技術(shù)解決方案的公開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境。包括缺乏統(tǒng)一的充電標(biāo)準(zhǔn)還是給我們純電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)帶來(lái)極大的不便,我們需要提出在充電樁互操作性方面進(jìn)行更多的測(cè)試。對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施和汽車(chē)都是需要同步進(jìn)行方案,當(dāng)然這并不容易,這是非常重要的界面,我們希望未來(lái)在這一側(cè)做出更多的進(jìn)展,謝謝大家的聆聽(tīng)。
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