隨著新能源汽車產(chǎn)銷量的持續(xù)攀升，對高性能、安全可靠的動力電池的需求將會呈現(xiàn)超高的增長。當前動力電池企業(yè)雖多，但不乏有渾水摸魚者，能與國外電池企業(yè)正面競爭的屈指可數(shù)。寧德時代（CATL）是目前國內唯一一家為國際品牌乘用車提供動力電池的企業(yè)。

固態(tài)鋰金屬電池是下一代動力電池研究方向

12月17日，寧德時代研發(fā)經(jīng)理郭永勝在“第七屆全球新能源汽車大會——動力電池分論壇”上表示，寧德時代在動力電池下一代技術有一定的布局，在固態(tài)電池方面做了很多探索和思考。

寧德時代研發(fā)經(jīng)理郭永勝

郭永勝介紹，做固態(tài)鋰金屬電池能把鋰金屬用上，也能把高壓材料用上，同時在動力電池安全性方面也有一定保證，這是寧德時代目前在未來電池技術發(fā)展方向的一個研發(fā)布局。固態(tài)電池可以分為三代，第一代，相當于傳統(tǒng)的鋰離子電池成電解質，這樣的優(yōu)勢并不明顯，因為換成固態(tài)電池以后，能量密度、體積能量密度比現(xiàn)有的傳統(tǒng)的鋰離子要低。第二代，把負極換成鋰金屬，正極用傳統(tǒng)的正極材料，可以用高壓材料。第三代，因為負極用了鋰，正極材料可以用不含鋰的材料，可以用硫，其他不含鋰的都可以嘗試，這樣能量密度會有進一步提高的空間。目前，硫化物的固態(tài)電池是比較領先的技術，用硫化物有一些優(yōu)勢，適溫電導率比較高、電解化窗口比較高、跟鋰金屬的兼容性還是比較好，但硫化物面對的挑戰(zhàn)也非常大。

寧德時代在研發(fā)過程中，也在關注固態(tài)電池的制造問題，固態(tài)電池整個制造工藝跟傳統(tǒng)的鋰離子的制造工藝是完全不一樣的，每一步都需要新的設備，新的工藝在里面，所以寧德時代也同時進行工藝的研發(fā)。固態(tài)鋰金屬電池或能成為下一代電池，因為它既能夠保證高能量密度也能保證安全性。

安全可靠的動力電池是如何打造的？

寧德時代作為一家成立于2011年的年輕企業(yè)，公司建立了動力電池和儲能系統(tǒng)研發(fā)制造基地，擁有材料、電芯、電池系統(tǒng)、電池回收的全產(chǎn)業(yè)鏈核心技術，致力于通過先進的電池技術，為全球綠色能源應用，提供高效的能源存儲解決方案。

寧德時代從成立至今，一直保持著零安全事故的記錄。那么它究竟是如何做到的呢？

寧德時代的安全理念是電池全生命周期安全。一是全過程，從電池的量子動力學仿真分析出發(fā)，從機理分析、電池材料選擇和設計、電芯設計、電池系統(tǒng)設計到制造全過程都必須進行安全管控；二是全方位，電池系統(tǒng)安全包括電氣安全、功能安全、機械安全和化學安全。

做出好的電池系統(tǒng)產(chǎn)品，主要依賴三大關鍵技術：電芯技術、模組技術和BMS技術。在這三大技術構成的鐵三角中，電芯決定是否安全的“基因”，模組技術提供電池系統(tǒng)強壯的身體，BMS管理技術提供電池系統(tǒng)“智慧的大腦”。 只有嚴格把控電池設計、驗證和生產(chǎn)的每個流程，才能把電池系統(tǒng)安全做到最好。畢竟電池安全了，乘客和車才能開得安全，買的放心。

在電池系統(tǒng)的設計上，寧德時代會先做模擬仿真，后做測試評估。仿真覆蓋微觀到宏觀，內容包括量子動力學、機械結構拓撲優(yōu)化、形貌優(yōu)化、尺寸優(yōu)化、產(chǎn)熱分析、防熱失控、熱場分布、模態(tài)、振動疲勞、沖擊、石擊等。在保障電池可靠性方面，從最小零部件，逐層去分析失效模式和失效率。根據(jù)失效率的“浴盆曲線”模型，所有的產(chǎn)品在早期失效率會比較高，使用中期失效率會下降，到晚期老化時又會升高。

耗資千萬的電磁兼容實驗室

寧德時代的產(chǎn)品不僅按照國家標準通過了針刺、火燒、電化學、高壓、碰撞以及極端寒冷、極端炎熱等試驗，還通過了C-NAS認證。同時，因汽車電子設備的電磁兼容性能在國內日益受到重視，CATL耗資千萬建立了電磁兼容實驗室以應對在自主研發(fā)過程中遇到電磁兼容技術難題。

CATL 2017年即將落成的國家級工程研究中心

目前，寧德時代動力電池測試中心具備美國、德國、國產(chǎn)的門類齊全的先進電池檢測設備。測試中心可依照國家頒布的電動車電池相關標準，歐美日等發(fā)達國家的國際標準、法規(guī)，世界主要汽車企業(yè)的企業(yè)標準進行測試。可以對各種規(guī)格的電池單體、電池模組、電池包電池系統(tǒng)進行測試評價，包括電池性能測試、壽命測試、環(huán)境可靠性測試、安全測試等，測試能力覆蓋范圍最廣。2017年，寧德時代將建成國家級的工程研究中心。

智能化、自動化產(chǎn)線

寧德時代投資數(shù)十億元建立智能化、自動化產(chǎn)線，該產(chǎn)線在“智慧工廠”和工業(yè)4.0信息物理融合系統(tǒng)CPS的指導下，實現(xiàn)了高度的自動化。廠區(qū)內使用了大量的高科技機器人、中控系統(tǒng)、在線檢測設備和信息追溯系統(tǒng)，以做到“生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化”、“生產(chǎn)過程透明化”、“生產(chǎn)現(xiàn)場無人化”。

目前，寧德時代在全國有三大生產(chǎn)基地，分布在寧德、青海、溧陽，占地3500畝；中德兩大研發(fā)中心，擁有動力電池制造核心技術；售后服務網(wǎng)點將近300家，分布在全國127個城市，可實現(xiàn)“1小時響應+300公里覆蓋+5星級標準服務+100%回訪”。2015年全球車用鋰電池產(chǎn)量和2016年上半年車用鋰電池出貨量，寧德時代都位列第三。

寧德時代不僅與北汽新能源、長安汽車、吉利汽車、上汽集團等國內車企合作，同時還為華晨寶馬提供動力電池。目前已和歐洲三家知名車企達成合作意向，將為他們旗下的新能源車提供合作開發(fā)的鋰電池。目前寧德時代產(chǎn)能已達到100億，計劃到2020年投入300億進行研發(fā)和產(chǎn)能升級，形成50G瓦時的有效產(chǎn)能。

返回第一電動網(wǎng)首頁 >