比克电池首席技术官骆兆军:动力电池整体迈入高容量体系

第一电动网 综合报道

5月24日,第一电动网在深圳举行“动力电池:电动汽车新需求——2016动力电池产业发展论坛”,力图理清动力电池产业格局及需求方向,探讨新时期的动力电池挑战和应对之策。深圳比克电池首席技术官骆兆军分享了公司关于动力电池的未来三年战略部署。

比克电池首席技术官骆兆军:动力电池整体迈入高容量体系

深圳比克电池首席技术官骆兆军

骆兆军表示,比克2005年实现了全球首家磷酸铁锂产业化,2006年建成了18650半自动生产线,2008年承担863“节能与新能源汽车”重大项目,2009年开发出首款EV电池,在宝马的Mini Cooper安装。2010年台北花博会,比克三元18650驱动电动纳智捷27台作接驳服务,2011年有200辆比克三元驱动北汽出租车上路运行,单车累积里程超10万公里,2013年一汽新能源全部搭载比克18650电池,2014年是动力汽车的元年,比克的2.4Ah动力电池量产,2015年动力电池整包突破年产10000套,2.9Ah动力电池量产。

比克的18650电池技术路线产品规划一共有九款,从2.0Ah开始,到2.4Ah实现批量供货,今年2.9Ah、3.3Ah会批量生产,目前3.8Ah的产品还处于实验室研发阶段。具体如下图显示,绿色代表量产,黄色代表研发,红色代表规划。

比克电池首席技术官骆兆军:动力电池整体迈入高容量体系

比克电池首席技术官骆兆军:动力电池整体迈入高容量体系

比克的18650电池能量密度提升规划

2.15Ah是176Wh/Kg,比磷酸铁锂提高了很多,明年计划推出3.8Ah,能量密度将达到285Wh/Kg,照此计算,4.0Ah将达到298Wh/Kg,离300Wh/Kg还是有一些差距。方形电池产品,28Ah开发成功,目前还没有实现批量化生产。明年会推出40Ah的方形电池,能量密度是175Wh/Kg。

比克电池首席技术官骆兆军:动力电池整体迈入高容量体系

比克的方形电池产品规划和能量密度提升水平

骆兆军介绍了比克的动力电池技术要点,“从最开始用正极材料NMC循环做到111,目前做到532,部分体系做到622。比克在选材时要兼顾安全性,长循环对高密度材料增加了比较高的要求。对比后发现,镍的含量增加对于循环有比较多的影响,尽管532有大幅度的提升,但随着镍含量的增加,增加不多还是会有一定的影响。我们研究了硅合金的两大类,一类是硅氧合金,一类是硅碳合金,有一种硅氧合金的密度不错,至少有两种硅碳合金和一种硅氧合金,当密度增长到1.6Ah,尤其在1.6Ah以上,会大幅增加。

她还表示:“新国标对容量有新定义,上下限变压的材料,4.1-4.2V之间是1.2,要求安全性,如果到4.15,大概不到5%的容量牺牲。我们采用不同倍率,重点看3V到2.5V,典型数据是0.5C,在3V时有7%的容量损失,到2.75容量相对损失不太大,循环用到3.0的话,根据不同倍率,最大的容量损失,3C损失比较多,到17%,倍率越大,下限压力对容量的影响,尤其用到硅的影响比较多。石墨包含物理、充电膨胀。石墨是容量比较多的,硅氧合金的容量比石墨高,但还是比较好的,硅碳合金相对来说比较多,这一点体现在后面的循环数据上。在老化的过程中,我们选了不同的老化,可以看到硅氧的特点体现出来,老化之后的容量损失还是比较多的,很多时候可以达到3%。硅碳合金在这里表现好,但不如石墨。目前硅氧的循环情况比较优。硅碳相对差一些。下限内压我们采用的是4.2-4.3V,下限电压对循环的影响远远高于上限电压,从4.1-4.15-4.2V。下限电压的影响的程度远远大于上限电压,尤其对硅。”

比克对电解质的研究是对含硅表面膜的稳定性做了相应的优化,随着隔膜涂层规模化,技术日趋完善,对安全非常有帮助。

比克电池首席技术官骆兆军:动力电池整体迈入高容量体系

18650电池产品族谱

骆兆军表示,现在的产品跟2009年的车有很大的不同,电压范围也有改变。我们的5C放电,超过100%。它的温升更小,不超过5度。当时的要求只有负10度,现在要求负20度。当时有加热情况,但要求负20度要70%以上,跟以前完全不一样,恢复容量是99%。今年有了新国标,我们的产品很早通过了QDC,之后我们做了4.2V,现在趋势90%是没问题的。

比克动力电池整体上目前迈入高容量体系,主打高电正极,这对安全性、长循环有挑战,在体系、结构方面做了很多改进,致力于提供高容量、高循环、高安全性能、高性价比的电池。同时致力于总体存储寿命,日历寿命方面做好的优化,满足市场的需求。

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