彈指一揮間,國軒高科成立已經(jīng)15年了。這個從房地產(chǎn)行業(yè)走來的“門外漢”,從磷酸鐵鋰材料產(chǎn)業(yè)化開始,繼而投入研發(fā)材料、電池,逐漸積蓄自身力量。
乘著中國新能源汽車發(fā)展的東風而起,經(jīng)歷“十城千輛”、“示范推廣”到“推廣應用”,國軒高科始終站在中國動力電池企業(yè)的前排。
2015年,國軒高科成為“動力電池第一股”,宣告其商業(yè)上的成功。至此,國軒高科已不是當初的吳下阿蒙。
不過,到2020年由大眾汽車入股成為第一大股東,國軒高科可能才算真正走到舞臺中央,有機會成為中國乃至全球一線動力電池企業(yè)。
在大眾入股后,隨著后期大眾訂單的涌入,國軒高科的產(chǎn)量、品質(zhì),無疑要有明顯的提升。另外,磷酸鐵鋰重新崛起,NCM811則在風口浪尖,軟包的巨量訂單在前,市場變化迅捷。在技術路線、產(chǎn)品路線上,國軒會堅持什么?改變什么?
為此,近期,《電動汽車觀察家》對合肥國軒高科動力能源有限公司高級副總裁、工程研究總院常務副院長徐興無進行了專訪。
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做精鐵鋰,做強三元,一個都不能少
提起國軒高科,最先想到的便是磷酸鐵鋰。
2019年,國軒高科的磷酸鐵鋰電池和三元電池裝機占比為9:1。但是截至2020年前9個月,根據(jù)《電動汽車觀察家》的統(tǒng)計,國軒高科三元電池的裝機占比達到23%,相比去年增長了10%。
合肥國軒高科動力能源有限公司高級副總裁、工程研究總院常務副院長徐興無
2018年3月,國軒在合肥經(jīng)開區(qū)成立全資子公司“合肥國軒電池有限公司”,一期項目為年產(chǎn)5GWh高比能三元鋰電池生產(chǎn)線,其中含4GWh三元622電池生產(chǎn)線和1GWh軟包電池生產(chǎn)線,目前主要生產(chǎn)50AH的VDA電芯和容量60-80AH的軟包電芯,目前已經(jīng)實現(xiàn)批量供貨;二期項目規(guī)劃年產(chǎn)16GWh三元電池生產(chǎn)線,預計2022 后投產(chǎn)。
國軒高科的三元電池產(chǎn)能,還在不斷提升中。
現(xiàn)在將國軒高科看做磷酸鐵鋰電池企業(yè),并不全面和客觀了。
國軒高科三元電池占比的攀升,與其策略有關:“做精鐵鋰 做強三元”。按照徐興無的說法,兩種電池都有市場的需求,國軒高科都不會放棄。
徐興無對《電動汽車觀察家》介紹,國軒高科在三元電池領域投入很大,他們的電池生產(chǎn)裝備引進了大量國外設備,非常先進,三元電池已實現(xiàn)批量交付。
國軒三元的各個體系也都有儲備。
在NCM811方面,國軒高科也是有儲備的,此前國軒高科承接了國家科技部的300Wh/kg高能量密度電池專項課題。2019年1月初,其制備的NCM811軟包樣品已通過科技部中期檢查,能量密度達302Wh/kg,循環(huán)次數(shù)超過1500周?!拔覀冊诳萍疾繉<业谋O(jiān)督下,現(xiàn)場抽樣第三方測試這都達標,這是做不來假的?!?/span>
不過國軒并沒有大規(guī)模對市場推廣他們的811產(chǎn)品。此前,搭載811電池的車輛起火事件,讓國軒對高鎳產(chǎn)品更加慎重。
徐興無坦言,他們的NCM811沒有出貨,也不急于出貨。“我們產(chǎn)品的各項指標已經(jīng)做到,我們可以稍微再等一等,要做足驗證來確保安全,要有足夠的把握再批量執(zhí)行?!?/span>
不過,國軒高科給客戶開發(fā)的NCM811樣品還在繼續(xù),開發(fā)和裝車驗證都沒有停。
2
鐵鋰電池能量密度可以做到260Wh/kg
與三元電池相比,磷酸鐵鋰顯然是國軒高科的強項,在這一領域,他們也更加自信。對于能量密度,他們有大的野心:260Wh/kg,是國軒高科做磷酸鐵鋰電池的目標。
徐興無特意解釋道,做到這個水平的能量密度是有科學依據(jù)的,磷酸鐵鋰的正極容量理論上最高值是170mAh/g,因此磷酸鐵鋰電池能量密度仍然有上升空間,此外,還可以采用硅負極。“能量密度做到260Wh/kg應該沒問題。”
搭載在江淮iEV6EL上的國軒高科磷酸鐵鋰電池包
“目前國軒磷酸鐵鋰的克容量能夠做到接近150mAh/g;通過選取好一點的人造石墨,負極克容量可以做到340-350mAh/g;再加上厚極片技術,目前國軒的磷酸鐵鋰軟包電池可以做到200Wh/kg。”徐興無表示。
要知道,2016年前后,業(yè)內(nèi)普遍認為,磷酸鐵鋰理論能量密度最高在160Wh/kg左右。
這一研究成果已經(jīng)被國軒寫入2.0版本的《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖》(下稱《路線圖》)中。
徐興無透露,他們對磷酸鐵鋰電池的研究體現(xiàn)在2.0版本的《路線圖》中,電池技術路線圖部分,一款叫做高能量密度長循環(huán)電池的技術路線圖就是國軒高科參與制定的?!?strong style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important;">高能量密度長循環(huán)電池實際上就是磷酸鐵鋰電池的代名詞。”
他們提交的規(guī)劃是,到2025年高能量密度長循環(huán)電池單體能量密度能夠做到230Wh/kg;2030年做到260Wh/kg,再往上2035年就會做到300Wh/kg,后面可能還有固態(tài)電池等其他技術。
3
做軟包,國軒高科是認真的
國軒不止在材料體系做到應有盡有,在封裝方式上,也做到了齊全:目前國軒在建的產(chǎn)能中,有相當一部分是軟包電池。
當然,做軟包的重要目的之一是為了進入大眾的供應體系。
國軒為了做好做精軟包電池,付出了相當高的成本。
用徐興無的話說,國軒在軟包電池方面,進行了充分練兵。“公司為了支持軟包,特批了一條1GWh的中試線。”
徐興無坦言,與大眾研發(fā)軟包電池兩年多,這個過程中要送A樣B樣,沒有中試線是不行的。
值得慶幸的是,這些成本并沒有白付出,不僅爭取到大眾這個客戶,后期的重大專項、一些客戶的需求也都在這條線上跑起來。
國軒很多產(chǎn)能建設選擇的都是軟包電池,例如國軒建設5GWh的磷酸鐵鋰軟包電芯主要是配套五菱;為大眾配套的軟包生產(chǎn)線選址合肥市經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū),預計要到2022年才能投產(chǎn)。
雖然,之前沒有做過軟包電池,但徐興無對做好軟包仍然信心十足。
在他看來,任何種類電池都會存在一些優(yōu)勢和短板,軟包電池的優(yōu)勢是能量密度高,問題是可能存在漏液、成組要求相對較高等問題。
但是這些問題都是可以克服的。
“日產(chǎn)生產(chǎn)了50萬臺Leaf都是采用軟包電池;LG化學也生產(chǎn)軟包電池,因此,安全性方面應該沒有太大問題。”徐興無認為,“我們要考慮電池的缺點是不是能夠克服,如果有辦法克服,我們將其風險降低到可接受水平就可以采用。”
徐興無認為,隨著外資、合資企業(yè)在國內(nèi)新能源汽車投放量越來越大,軟包電池的市場占有率必然會不斷提升。
4
JTM解決電池標準化問題
除了在材料領域做足功課,國軒高科也在考慮從結(jié)構(gòu)層面優(yōu)化電池。
國軒采用的是JTM(Jelly Roll to Module,從卷芯到模組)技術,是直接用卷芯放在模組里面,一次完成制作。
徐興無坦言,這一方案是受鉛酸電池的啟發(fā),“鉛酸電池就那么做的,人家做了幾百年了?!?/span>
這種工藝的好處是,制造過程簡單、成本低、易形成標準化。不管走大眾MEB平臺,還是適度柔性大模組概念,都能適用?!?/span>
按照國軒高科發(fā)明專利中列舉的應用實例,最后的形式與比亞迪刀片電池非常相似。國軒做出電芯后,再通過導電組件相連,串聯(lián)放置于鋁殼中組成一個大電池,大電池帶有單獨的極耳,可以直接用于成組。
簡單來說,這樣的做法讓電池單體之間幾乎沒有了多余連接件,可以提高電池的體積比能量密度。
同樣是長電池方案,只不過是通過多個單體電芯串聯(lián)放置于鋁殼中,這樣一來,國軒高科的大電池靈活性更高,可以通過改變串聯(lián)電芯的數(shù)量控制電池大小。
通過這次專訪可以看出,背靠大眾的國軒,更加有底氣和自信,尤其體現(xiàn)在技術路線的選擇上,不是盲目被車企的需求牽著鼻子走,而是更加謹慎,更具主動性。在體量方面,國軒高科能否躋身第一梯隊,現(xiàn)階段還不好說,只能讓時間去驗證。但是可以肯定的是,未來的國軒肯定會是一個體系更加成熟、技術更加扎實的新能源企業(yè)。(完)
來源:第一電動網(wǎng)
作者:電動汽車觀察家
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