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陈斌斌:欣旺达2021年规划产能为25GWh

作者:yb网页入口 日期:2021-04-06 01:34:14 浏览次数:9642

2021年1月15-17日,第七届中国电动汽车百人会论坛在钓鱼台国宾馆以线上方式举办召开,本届论坛以“新发展格局与汽车产业变革”为主题,聚焦产业发展的趋势动态、热点痛点等问题。在1月17日上午进行的未来电池论坛上,欣旺达电动汽车电池副总裁兼电池系统研究院院长陈斌斌发表了主题演讲。

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以下为演讲实录:

尊敬的陈清泰理事长,尊敬的各位专家,嘉宾,大家好。我是来自欣旺达电动汽车电池的陈斌斌,很荣幸今天能代表欣旺达来跟各位做工作汇报。

我从四个方面来介绍,首先分享一下欣旺达目前的技术状况,然后是欣旺达在电池安全解决方面的解决方案,最后是公司的简介。

欣旺达在锂电池方面有20多年的积累,动力电池方面也有超过10年的研发,经过近10年的体系建设和产品研发,现在向行业提供从电芯到BMS、模组、PACK全系统的解决方案。2021年,我们能提供100万公里续驶里程,20分钟快充的电芯,HEV的功率密度达到14500瓦/升,产品覆盖从48V、HEV到PHEV,BEV全部的四条产品线。BMS目前我们能做到ASILD的等级,基础的软件平台满足AutoSar4.3。全生命周期的SOX的精度目前是小于3的,在HEV 48V和BEV上都有定制的产品。PACK层面,我们在去年推出了永不起火的电池系统的解决方案。

这个是我们未来10年的路标规划,2021年的几个关键路标,一是在安全方面把EOL的密封等级推到IP68,整个系统功能安全做到ASILD,之前我们强调BMS的功能安全,现在从整个电池系统方面,不仅仅是电控系统安全,还有高压安全都要做到D等级的。

寿命这块,运营车去年我们是做到80万公里,2021年我们要把寿命推升到100万公里。快充时间缩短到20分钟;系统功率密度(刚才是说单电芯的),我们今年2021年做到8276瓦/升,体积成组效率做到55%。

欣旺达对技术路线的规划是“一横一纵”。横向的方面,主要是向系统集成角度进化,,往PACK这个方向走,从标准模组到CTP、CTC,到智能底盘。其实还有一个维度,我们的电控系统和机械系统集成怎么走,刚才许总有无线BMS介绍,我们现在也是从BMS+FPC,下一步是BMS+FFC,进一步降低成本,走无线化,最后到智能底盘。往电芯集成的方面,我们提的是智能电芯,就是把芯片进一步跟电芯集成化,甚至集成到电芯内部,做无线化的智能电芯。纵向的方面,进一步做深电芯的研发和BMS的研发,BMS一个是进一步提升总线速率,然后是无线化,最后我们认为配合整车电子电气架构的发展,控制器跟整车VCU这些控制器做域控,电芯感知部分传感器化。

这是BMS的规划,主要是三条线,一个是BMS跟PACK的集成路线,第二个是BMS本身的技术演化,第三个是算法的技术进化。我们现在规划了三代产品。BMS本身是基础硬件平台的算例和安全性提升,并进一步提高网络安全和增加OTA。

算法这块,一个是在线识别,做更高精度的SOX的算法,还有要把预警做到本地,现在我们在云端是有预警的。

电芯的技术路线,从48V、HEV到BEV、储能我们都有规划,还有快充。2021年我们向行业推出,630瓦时/升的BEV产品,14500瓦/升的HEV产品,快充可以缩短到20分钟。

安全这个问题2020年被行业多次提到,2020年6月底累计新能源汽车召回141次,召回数量有86.05万辆,其中新能源汽车的火灾问题是尤其突出的。2020年新能源汽车大会期间,应急管理消防救援局副局长曹奇发言介绍,近两年,新能源汽车火灾上升势头比较明显,火灾几乎涉及所有的新能源汽车品牌。欣旺达这两年出货累计5.5万台,没有发生过一起着火事故。

我们也看了新能源汽车国家监控平台的统计数据,2019年5—8月就有79起安全事故,这些安全事故的原因是什么呢?大概有61%是电池本身的瑕疵导致的,机械类的像碰撞这些问题占21%,还有其他一些因素。其实每一个问题都可以一一对应到我们的整个电池系统里面去,我们可以看到左边这个表,对应本征安全的电芯,更多管理的是电芯自发内短路导致的危害,对应主动安全的BMS和云端的监控系统,主要管理的是电滥用比如过充、过放还有热滥用。对应被动安全系统管理的PACK系统机械滥用、环境滥用。

欣旺达是怎么来做这件事的呢,首先我们欣旺达电池的质量准则是这样三条:第一,我们认为无论电动汽车是高档的还是低档的,都必须采用高质量的电池。第二,出售有质量缺陷的电池给公司带来的是负债而不是收益。第三,实施全生命周期的质量管理才能确保电池安全的万无一失。

动力电池要做好安全,要从六个关键过程去做工作:从工厂的设计、制造和检验环节,以及到用户手上以后云端的数据监控、定期的保养和OTA的动态管理,来做到全生命周期的管理。

欣旺达目前的技术水平怎么样呢?首先,电池系统我们所有的数据是传到云端大数据的,现在大数据能够提供70%的识别率和100%准确率的安全预警,根据不同的失效模式预警时间会有差异,现在这10个小时是我们目前受监控的一些电池的数据,电池一旦发生单体热失控,我们BMS系统能在6秒以内侦测到危害事故,并上报整车系统。我们设计了多层防护系统,电芯级的阻隔我们是能做到30分钟以上,模组级的阻隔,如果是5系的,模组级阻隔是不会发生热蔓延的,如果是8系的是能够遏制20分钟以上的。在整个PACK层级,不管是5系还是8系我们都可以做到永远不会起火爆炸。

这些是怎么做到的呢?我们做了一个5层的安全设计。第一个层级,电芯层级的安全设计和制造。首先我们研发的材料本身很安全,具有低产热、高释氧温度的特性,二是热安全,热稳定性高,还有机械安全,Z向挤压15%达到HL2的级别,这个地方我们有169项专利技术。第二个层级,监控系统,一个是BMS的本地监控、还有云端的大数据监控,这里也有58项专利。为什么说监控能够保证电池安全呢?一是我们能通过全生命周期的电池状态监测来控制电芯全生命周期一直工作在安全的范围内、安全的边界内,而且这个边界要动态调整,因为电池的工作状态会随着使用的变化,安全的边界是会变化的,二是BMS本身是做到ASILD的最高安全等级,最后是云端先知先觉的预警算法,可以提前告诉驾乘人员这个电池可能的危害。下面三级的被动安全措施。一是电芯级的高效阻隔和疏导,二是模组的遏制,这两层是通过遏制热蔓延和疏导技术,控制热失控的状态,所谓疏导就是把高温高压气体通过降温定向排出到系统外面。最后一级是,系统危害降级。一旦是模组也热失控了,怎么进一步的减少损失。

其实安全是讲万无一失的一件事,不是讲我有很先进的技术这个电池就很安全,而是讲一万件事有一件事没做好就是不安全。这里有大概5000条安全设计要素,要一条要素、一条要素检查这个系统有没有做到,来保证整个系统的安全。

我后面我会一条一条介绍一下这五个层面都是怎么展开的。

本征安全,电芯设计上我们是怎么保障安全的。现在用的材料热稳定性和释氧温度比同类材料高。机械安全方面我们是做了Z向的挤压,就是模拟这个车有底部或者过坎的时候电芯被挤压它的安全性,我们做了35%的极限形变量。

BMS的主动安全。BMS本身是达到功能安全D的,我们开发的体系流程也是过了L2等级。BMS算法在整个全生命周期的精度是小于3%的水平。主动安全的另一个层面是云端的数据监控,就是三位一体,首先是数据,比如30秒、一分钟的数据到云端以后对电池的安全状态做一个初筛,有问题的车辆会送到地面检测站,我们有自己开发的地面检测设备,进一步诊断电池的安全性。其实BMS的本地也有一套预警算法,能够提前预知电池潜路失效的可能性。这是数据分析平台,目前我们已经接入了45万辆车,这是我们自主开发的地面检测设备,可以跟车企一起去做定期的车辆检修保养、维护。

被动安全,这是做的电芯层级的阻隔。这是定向疏导,区别于传统的阻隔,我们可以把热量定向的降温排出到系统外面,如果排出气体温度小于300度,是不会起火爆炸的,系统级的5系的安全实验。

安全制造,除了电芯设计更重要的是电芯制造,从材料、电极、卷芯、一致性各个方面保证制造的安全。

欣旺达是一个集团公司,97年就成立了,总部在深圳宝安,目前有员工3.2万人,有6个基地。每年欣旺达以超过25%的增长率在增长,去年我们做了253亿,今年应该是超过300亿。六大产业群,今天介绍的是电动汽车电池这个产业群,从电芯、模组到系统。

欣旺达发展动力电池坚持的是全产业链的深度参与,培养我们的综合竞争力,全区域化的布局,建立战略客户资源,我们会坚持全生命周期的质量管理,夯实可持续发展的经营基础。

我们的产能:BEV产品线,2020年的有效产能15GWh,2021年我们的规划产能是25GWh,后面按照现在增长的预期看,每年我们会有100%的增长。HEV产品线,2021年的有效产能是70万辆车,2022年规划了150万辆车,后面每年也会按100%的增长速率来增长。

我的报告就到这儿。谢谢各位!

敬请关注“2021中国电动汽车百人会论坛”直播专题:https://auto.gasgoo.com/NewsTopic/299.html

(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅,仅作为参考资料,请勿转载!)

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