3月30日，寶馬在中國布局的又一款新能源車型——530Le插電混動版上市了，至此，寶馬品牌在中國的新能源產品陣營已擴大到了6個車系。

 對于CATL人來說，每個月都會有那么幾款配套自家電池的新車型上市。但在眾多值得歡慶的時刻中，這一次，是有些特別的。

 因為，這不僅僅是和寶馬合作的第4款車型的上市，也不僅僅是一個內部最高獎項的榮譽。BMW 530Le，內部項目代碼G38，簡簡單單幾個字母與數字，它們的背后——是一個行業難題的突破性解決方案，是締造出30多個專利成果的智慧，也是CATL從無名小卒到世界一流公司華麗轉身的關鍵節點。


 CATL與寶馬的合作，始于2012年。在2013年末，第一款合作車型華晨寶馬之諾1E也順利上市了。有了這番順利磨合，或許在外界看來，作為第一家配套國際車企的中國電池企業，CATL似乎已將寶馬供應鏈的“入場券”握在手中。但事實遠非想象中的那般順利。


2014年初，CATL剛介入這個項目供應商甄選時，韓系電池企業就已完成了第一輪送樣，而寶馬給候選供應商設置的送樣截至時間，就在三周后。CATL必須在三周內完成電芯的首次出樣，否則將失去該項目供應商的甄選資格。而當時，CATL連符合設計要求的電芯雛形都還沒有，一切都還是零。

這意味著，很有可能比賽尚未開始，CATL就輸在了起跑線上。


  “太難了！”即使是現在，寶馬項目負責人，朱博，想起這個近乎不可能的任務時，依然會捏一把汗，“20天，把電芯造出來，還要順利運到德國交到客戶手上，太難了！正常來說，完成一次電芯出樣，就至少需要2個半月。


不凡的經歷，從開始就注定了它的不凡。如此艱巨的一個任務，并沒有難住奮斗的CATL人。


一支由十幾位技術精英組成的核心團隊應運而生了。團隊連續熬夜攻關，僅兩天就把電芯設計方案確定了下來；正常的電芯開模時間太長，就立即做方案優化，最終成功將開模時間從50天縮減到了15天。



 完成電芯的快速出樣，不是僅靠CATL內部集中突破就能解決的問題，還需要供應商的幫忙，比如說電芯頂蓋的制造。電芯頂蓋是電芯級別機械件中最復雜的一個，它把關了電芯的安全命門。在這個不到40平方厘米的鋁片上，包含了電芯的安全閥，絕緣件，極柱等十幾個精密器件，甚至其大小，都需經過周密的計算。在CA TL確定頂蓋設計方案后，還需交由供應商進行實際生產。


為了不讓任何一個環節掉鏈子，產品開發吳總和質量總監孫總親自監工，而負責電芯設計的李經理更是在供應商處駐廠了兩個星期，溝通一個零部件的制作細節，并與供應商及時修改方案。


  終于，在三周內，CATL完成了電芯制成。

  為了和時間賽跑，這批樣品電芯一下產線就被運往了德國。和這批電芯一同從中國出發的，還有三個工程師，包括朱博自己。


“當時，我們自己背著一個包，把電芯測試的常規儀器背到德國去，在我們的德國辦公室里進行最后的電池測試。我們三個人日夜不休地測了三天，最后確定這兩百個電芯均性能良好，這才放心的交付給寶馬。”朱博回憶說。

  僅僅用了所需時間的一半，CATL就把第一批向寶馬送樣的電芯設計并制造了出來。并且，順利通過了寶馬的電池測試。

 雖然已經解決了一大難題，但真正的挑戰才剛剛開始。


  2014年的動力鋰電池發展路線還是以磷酸鐵鋰材料體系為主，三元材料雖然能量密度更高，但當時整個中國業界對于三元材料在鋰電上的應用，都沒有滿足國標中對過充的要求。國標要求電池在200%SOC的情況下，電池不起火。但在當時的技術條件下，通常三元材料電芯充電至170%SOC時，化學結構就會坍塌，造成失效，最終帶來安全隱患。

  其實，解決這個問題的原理并不復雜：只要讓電芯過充到一定的程度時自動內部切斷電源，處于一個安全的狀態下不再充電，那么自然不存在過充起火的問題。但當時整個中國鋰電行業，均沒有解決這個問題的突破性辦法。

 然而，韓系電池企業的過充解決方案已相當成熟。這讓CATL一下陷入了被動的競爭局面。


  CATL電芯設計部的李經理指出：“這個問題最大的瓶頸，是位于頂蓋上的安全裝置。”原來，電芯出現過充情況時，本可利用內部產氣，形成外短路，同時產生的大電流可將電芯內部正極端的保險絲熔斷。如此，即可切斷電芯內部電源。但這股大電流可高達5000A，其產生的熱量可輕易熔斷一把扳手。對于當時的過充安全保護裝置而言，很難負荷如此大的電流。


 為了解決三元電芯的過充問題，產品開發吳總親自帶隊研發，先后嘗試了二十多種方案。即使凌晨已至，如果有需要，吳總還會親自跑到實驗室里了解樣品的測試數據。“甚至有一次，我從樣品生產線上下來已經是凌晨一點多了，還看到吳總帶來兩個工程師趕去實驗室看結果。”當時不顧一切的奮斗畫面，對朱博來說依然歷歷在目。


 一遍又一遍的設計，模擬，測試，推翻，再設計，再模擬，再測試……在苦心鉆研了3個月后，一項顛覆國內鋰電行業的技術成果誕生了。CATL通過巧妙的變截面設計，使頂蓋上的安全裝置既能在140%SOC過充情況下順利形成短路，又能完美負荷超過5000A的大電流。


這一看似簡單的改變，實際上是超過35項專利的智慧結晶。這一成果后來被應用到了CATL所有的三元電池產品上，隨后更被業界廣泛采用，推動了三元材料在動力鋰電池上的使用。


 解決三元電芯的過充問題，只夠與韓系電池企業在技術上比肩，真正讓CATL產品脫穎而出的，是比對方優異的循環壽命。這款電芯經過了5000次充放電的測試，確保即便是完全充放電5000次之后，還能有80%以上的電池容量。這就意味著如果每天完全充放電一次，在13年的時間內，電芯的性能幾乎沒有變化，這在同類電芯中是沒有的。


最終，這款能力密度高達165Wh/kg、循環壽命達5000次的插電式動力電芯成功獲得了寶馬的認可。


 G38項目，給CATL帶來了一筆可觀的訂單，產出了近40項專利，鍛造了一批日后成為CATL中流砥柱的人才，但它帶給CATL的，遠不止此。


  經歷過這個時期的CATL人都認同這樣一個說法——在這次項目的洗禮下，CATL開始從一家追隨浪潮的中國鋰電制造企業，走向世界一流的鋰電研發制造企業。


“對我個人而言，我第一次知道了動力鋰電池的開發到底意味著什么。”朱博說，“以前，我們可能是只知道如何去盡力滿足客戶的需求，但從G38這個項目開始，我們知道了如何正確的理解客戶需求，如何主動的創造真正合適的解決方案。在這個前提下，我們才真正得到了客戶的認可，成為真正能夠參與全球競爭的鋰電供應商。”