动力电池电芯尺寸亟待统一 降低新能源汽车成本

中国汽车报 郭晨

新能源汽车因其零能耗、绿色环保等优点而越来越受到人们的青睐,现已成为全球汽车发展的一个主要方向。作为新能源汽车动力心脏的蓄电池,越来越受到社会的关注。目前,动力电池依旧面临成本较高、规格不一和安全性待提升等问题,而各家汽车企业也想尽浑身解术,为提高动力电池的实用性能不断试验研究。

近日,大众公司透露,大众未来所有的电气化车辆可能转向单一的锂离子电池单元设计,集团的目标是通过简化电池单元设计降低电池成本66%。而当下,大众汽车采用了多种锂离子电池单元。例如松下为e-高尔夫、高尔夫GTE插电式混合动力车、奥迪A3电动车供应电池,三星则为帕萨特GTE、奥迪等其他电动车供应电池。

中国科学院物理研究所研究员黄学杰向记者表示,单一的电池单元规格,可以减少电池设计成本,从而降低新能源汽车的总体成本。目前从世界上看,新能源汽车的动力电池规格还未统一,但是统一化趋势已经比较明显,电池规格数量也大大减少。就中国而言,原来动力电池有80多种型号,现在市场上可以用到的电池规格已经缩小到不足20种。“可以说,动力电池规格统一是大势所趋。”黄学杰说。

车企看好统一规格电池

不单单是大众公司开始重视动力电池的规格问题,国内很多车企也在逐渐减少装配车型的电池规模,以达到最大程度的通用性,从而达到规模效应,降低电池的成本。宇通客车新能源技术部能源系统工程师尹利超博士介绍,现在宇通公司通过减少装配车型的电池规格种类,降低了成本,达到最大程度的规模化应用。同时,因为电池通用,也减少了电池设计工作的工作量。

江淮汽车乘用车营销公司副总经理张金汉告诉记者,江淮iEV5采购的是来自天津力神的三元锂18650电池。他表示,从市场竞争的结果看,现在18650电池的优势更多一点。因为这种圆柱型电池在乘用车内比较好布置,未来江淮新能源乘用车继续采用这种规格的电池可能性很大。同时他表示,在电池电芯(电芯即电池单体)逐渐统一化的同时,电池的制造工艺和规模是降低整车成本的最大因素。

在北汽新能源副总经理王可峰看来,电池电芯标准化是大势所趋。他表示,电池电芯尺寸如果能够统一或者说是“平台化”,对整车降低成本将会有一定的帮助,更大的好处在于能够提高电池的标准化程度。“尽管各个电池生产厂家的电池生产工艺和制造水平不一,但是电池电芯尺寸如果能统一,对电池的标准化程度会有很大提升。”王可峰说。

宁德时代新能源科技有限公司客户经理王慧向记者表示,在乘用车领域,现在动力电池电芯尺寸已经愈发趋于统一,经过市场选择,很多电芯的尺寸已经相差不大。而商用车方面,电芯尺寸统一化的趋势也已经开始显现。王慧告诉记者,这种趋势有利于电池企业将重心投入制造工艺上去,从一个侧面提高电池的制造水平,降低电池成本。

统一规格有利充分竞争

电池电芯规格的统一,对电池生产企业也大有裨益。中国电池工业协会张旻昱博士向记者表示,新能源汽车动力电池的电芯规格如果能够统一,首先有利于电芯后期测试的对比。现在,经常是多种尺寸规格的电芯拿到检验机构进行评测,得出的结果往往不具有可比性。未来如果电芯尺寸规格能够统一,同样规格尺寸的电芯就很容易区分高下。“这样就驱使电池生产企业更加重视生产工艺和材料的研究,有利于整个电池产业的发展。”张旻昱说。

另外,张旻昱表示,电池电芯规格如果能够统一,可以打破一些电池生产企业的垄断地位,让整个电池生产行业充分竞争。现在,一些生产比较特殊尺寸的电池生产企业,因为对整车企业长期一对一供货,没有竞争对手,导致整车企业无法更换供货商,降低采购成本更无从谈起。而一些新的电池生产企业,因为制造装备投入大,也不会贸然进入特殊尺寸电池的生产中,就使得这些前期的供货商垄断地位逐渐增强。“统一电池电芯尺寸,不能通过人为硬性的规定来实现。”黄学杰向记者表示。他认为,现在国际上电池电芯的尺寸也还没有统一,对电池电芯尺寸的讨论还在继续。欧美一般比较谨慎,希望把电池单体做小,而中国相对喜欢比较大的电芯。“电池的发展,是一个动态变化的过程。”黄学杰说,“我们应该充分讨论,并主动引导,最终采用哪种电池电芯尺寸,应该交给市场去完成。”

标准引领产业发展

中国电子科技集团第十八研究所电池首席专家肖成伟曾牵头制定《电动汽车用动力蓄电池规格尺寸》(QC/T840-2010)行业标准,已于2011年3月1日正式实施,早于VDA (德国汽车工业联合会)电池电芯标准两年多。肖成伟介绍,该标准为推荐性汽车行业标准,是我国第一个涉及电动汽车用动力蓄电池规格化的行业标准。目的是优化动力蓄电池设计及生产制造,规范动力蓄电池的研发、生产及应用,降低动力蓄电池研制单位的研发生产成本及整车单位的采购成本,促进产业发展。“但是从目前实际情况看,使用这套标准的企业并不多。”肖成伟略显失望地说。

而后来的VDA标准却在中国有大行其道的势头,国内多家电池生产企业、新能源汽车整车厂都开始生产、应用VDA标准尺寸的电池电芯。对此,肖成伟表示,中国作为世界上最大的汽车生产消费国家,尤其是在今年新能源汽车推广也有望取得世界第一地位的国家,在关键零部件上引用外国的标准,是不妥的。像动力电池这种关键零部件,如果我国丧失了标准设计上的话语权,对未来的发展会埋下隐患。

另外,肖成伟认为,研究制定符合我国电池电芯尺寸标准,不但有利于我国电池生产企业的发展,也有利于我国电池产业的发展。电芯尺寸标准化、规格化以后,对电池生产厂而言,制造装备也可以标准化,生产制造成本也会降低。对整车厂来说,电池电芯规格化,拥有相同的尺寸和容量以后,一家汽车厂采用不同电池厂生产的电池,可以做到互换互通;多家汽车厂采用一家电池厂生产的电池,也可以做到互换互通,在使用环节上也大大降低成本。

上海新能源汽车检测工程技术研究中心常务副主任繆文泉赞同肖成伟的观点。他表示,电池电芯的规格化会大幅度降低电池在使用环节的成本,尺寸标准化以后,电池成组就可以有一些通用的成组方式,如果未来锂电池能像铅酸电池一样,连起来就能用,那使用成本就会下降很多。“电池电芯标准化是一件非常有意义的事情。”繆文泉最后说。

电池电芯尺寸 要“自己说了算”

在传统汽车领域,我国因为发展落后于汽车强国,尽管产销量世界第一,但是一直“大而不强”。业内普遍认为,造成这种现状的一个原因就是零部件不强。而缺乏在零部件标准上的话语权是造成零部件不强的原因之一。现在,这种囧况又要在新能源汽车领域重演了。

据了解,VDA(德国汽车工业联合会)已经将自己制定的电池电芯尺寸提交国际标准化组织,申请成为国际通行标准。而作为世界上新能源汽车推广力度最大的中国,我国其实早于VDA 行动,制定了自己的标准,但是应者寥寥,引用的企业少之又少。而对VDA标准,可以说趋之若鹜。

这里并不是说VDA的标准不好,对于电池尺寸而言,本没有好坏,而且电池电芯尺寸上稍有变化,对电池的性能几乎没有影响。那么我们是不是就可以放心引用德国标准了呢?

事情其实不是那么简单的,引用国外的标准,未来整个电池的产业链就会向国外靠拢,装备制造、电池成组、电池打包等等环节都会依赖国外标准。在这种关键零部件标准上的失语,会造成整个产业链缺乏话语权,只能紧跟国外脚步,成为亦步亦趋的追随者。

反过来说,今年我国有望成为世界新能源汽车推广的第一大国,为什么要引用国外的电池电芯标准,如果要引用标准,为什么国外不能引用中国的标准呢?其实国外厂商非常清楚其中的厉害关系,只是他们彼此默契,心照不宣。

德国没有电池生产企业,如果他们都能提交一个电池标准,我国作为电池生产大国,有什么理由不申请自己的标准呢?标准引领产业发展,对于新生事物,国外早于觊觎标准的掌控,我国也决不能落后。现在我国已经有了《电动汽车用动力蓄电池规格尺寸》,但是它是非强制性标准,如果企业认为这个标准值得商榷,可以修改,但是不能将标准的话语权拱手相让。

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