隨著中國新能源汽車產業的快速發展，新能源汽車也得到越來越多國家的關注和肯定。近日，奧迪下達了生產純電動汽車的任務，戴姆勒也將研發力量轉投純電動和混合動力技術上。可以預見到，全球電動汽車產業“井噴”的能量正在快速集聚，爆發只是時間問題。

 

        而隨著跨國企業的強勢進入，以及我國政策補貼的逐步退坡，國內新能源汽車企業如何提高核心競爭力，在國際競爭中站穩腳步，是擺在中國汽車人面前的一道壁壘。

 

        新能源汽車的關鍵技術之一是動力電池，可以說，動力電池的技術水平是掣肘新能源汽車發展的關鍵。動力電池的成本、技術、制造等水平，決定了新能源汽車的成本、續駛里程、性能、舒適度等。因此，我國新能源汽車企業要想在后補貼時代中生存下來，就必須要在動力電池的技術研發上下足功夫。

 

        近年來，我國動力電池技術已經取得長足進步。但是，當前動力電池水平仍受制于材料特性、工藝水平、集成技術等多重因素的影響，尚不能完全滿足純電動汽車的要求。本文僅從圍繞動力電池的制造領域，探討亟需解決的痛點問題。

 

        痛點一

 

        相關標準規范不完善

 

        我國電動汽車的研發和產業化工作發展很快，而相關標準的制定、修訂工作周期相對較長，現有的新能源汽車標準體系和標準對一些新技術和新產品覆蓋不全面，存在某些產品或某些技術領域缺乏標準或標準不能滿足的情況，同時還存在標準的制修訂工作跟不上發展需要的情況。

 

        例如在安全技術標準方面，國外由于相關標準出臺時間較晚，因此比國內的安全技術標準更加完善、成熟，實用性更廣，針對性更強，技術指標也更具先進性。而我國現行的安全標準出臺較早，有很多需要完善改進的地方，例如動力電池模塊、系統對熱失控的防熱誘因測試標準等。

 

        建議：制定、落實動力電池標準和行業管理規范，強化標準的規范化作用，進一步規范動力電池的市場秩序，有效進行資源整合及配置。

 

        痛點二

 

        動力電池設計無規范

 

        目前，動力電池的技術路線仍存在爭議。去年工信部暫停三元材料電池客車列入新能源汽車推廣應用推薦車型目錄的決定，一定程度上造成了對三元電池研發、使用的潛在影響，其是否合用的爭論至今還在繼續。此外，動力電池在設計上也沒有統一的、可遵循的規范，致使不同企業的設計思路不同，同一企業的設計思路也經常反復修改，造成了電池性能上的較大缺失。電池廠商往往只追求其產品在某個方面達到最優性能，缺少對動力電池綜合性能的評估及平衡，例如只追求動力電池的容量，這就造成了動力電池市場產品種類過多，質量參差不齊的混亂狀態。

 

        建議：動力電池性能的設計順序要遵守三個原則：第一原則是安全、可靠、一致、耐久；第二原則是成本、循環、自放電、倍率、容量；第三原則是尺寸、內阻，高低溫性能。

 

        痛點三

 

        制造工藝一致性差

 

        動力電池的制造工藝較為復雜，工序繁多，主要包括正負極漿料制備、極片漿料涂布、正負極片輥壓、正負極制片及電池裝配等環節，每道工序都會影響動力電池的性能。

 

        但目前，動力電池制造廠很難把控每道工序的各個細節，以達到較高的一致性。以正負極漿料制備環節為例，物料配比和固液比不精確、原材料一致性差，導致活性物質、導電劑、粘結劑不能按正確比例充分混合并均勻分散；不同環境以及不同的攪拌工藝、攪拌速度、攪拌溫度、攪拌時間等都會影響漿料的分散性。而且，從目前的工藝水平來看，即便嚴格控制這些條件，對流體力學的性質也很難保持一致。

 

        建議：制定動力電池大規模智能化制造路線圖，包括立項研究電池制造工藝、制造方法、制造裝備等；建立動力電池制造標準及裝備標準；開展支持半固態、固態、鋰硫電池工藝及裝備專項研究。

 

        痛點四

 

        電池制造裝備技術差距大

 

        目前，國內動力電池制造裝備與國外制造裝備存在較大差距，包括精度、速度、可靠性、無人化、可視化、信息化等方面，這與我國工業化整體水平有一定關系。以涂布機為例，國內涂布機在精度和速度兩方面都亟需提高，進口設備的涂布速度大約為80m/min，而國產設備基本上穩定在20-30m/min的水平，存在較大差距。

 

        此外，國內外制造裝備間的差距，也讓部分國內動力電池制在裝備的選擇上，更傾向于國際采購，而輕視了對于制造裝備技術的研發，從而形成惡性循環。

 

        建議：開展大規模、連續化制造技術及裝備的研發，專項推進、統一規劃裝備的研發和制造。裝備制造企業要加大研發投入，堅持自主知識產權，在設計裝備時，要充分溝通，活用上下游資源，明確開發目標，充分考慮全生命周期內的失敗成本，還應充分利用建模和仿真分析，重視機理研究。

 

        痛點五

 

        動力電池生產自動化水平低

 

        目前動力電池系統的產量規模難以滿足2020年達到500萬輛新能源汽車的目標，主要原因是，國內動力電池的產品設計和制造工藝技術沒有完全成熟，特別是電池模組的關鍵生產工藝設計不成熟，驗證不夠充分，一次通過率低，且較難實現在線自動測試及品質追蹤。因此，動力電池系統生產仍以半自動化為主，僅有少數電池廠商實現了動力電池模塊或模組的自動化生產。從市場角度看，從2015年下半年開始，我國動力電池系統才開始爆發式增長，前期市場需求不足，且產品種類較多、換型頻繁，導致了規模化效應不夠，企業沒有投入自動化生產設備。

 

        建議：以“過程檢測和信息化管理”為核心，以品質管控為優先考慮原則，加快自動化生產的進程。

 

        痛點六

 

        跨產業及產業內協作不給力

 

        在動力電池產業的一些特定環節，跨產業、跨領域協作十分迫切。以動力電池梯次利用為例，梯次利用涉及到多個領域、多個產業，包括從動力電池的生產到新能源汽車的使用，再到電力、儲能，以及電動自行車、汽車等領域，最后到材料的回收。所以，動力電池回收利用需要相關的產業和領域之間的合作。

 

        其二，我國動力電池產業內部不同類型參與主體和企業之間的協助也存在不足。例如，在動力電池負極材料開發過程中，負極材料如果只憑研發企業自身努力提高容量，難度較大。如果跟動力電池企業及正極材料等電池材料企業協同開發，提高容量的過程就變得相對容易。而現實情況是，負極材料企業與動力電池企業、其它電池材料企業之間的協作不充分。動力電池產業內的其它不同企業，也存在類似的協同不足問題。

 

        建議：電芯企業、BMS研發企業、電池包系統PACK企業、裝備企業、檢測中心和整車企業等企業強強聯合，加強供應鏈協同合作，將各自的優勢充分發揮，揚長避短。

信息部綜合報道