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国轩高科:插上大众汽车的翅膀后怎么飞?

大众汽车战略投资国轩高科签约仪式

弹指一挥间,国轩高科成立已经15年了。这个从房地产行业走来的“门外汉”,从磷酸铁锂材料产业化开始,继而投入研发材料、电池,逐渐积蓄自身力量。

乘着中国新能源汽车发展的东风而起,经历“十城千辆”、“示范推广”到“推广应用”,国轩高科始终站在中国动力电池企业的前排。

2015年,国轩高科成为“动力电池第一股”,宣告其商业上的成功。至此,国轩高科已不是当初的吴下阿蒙。

不过,到2020年由大众汽车入股成为第一大股东,国轩高科可能才算真正走到舞台中央,有机会成为中国乃至全球一线动力电池企业。

在大众入股后,随着后期大众订单的涌入,国轩高科的产量、品质,无疑要有明显的提升。另外,磷酸铁锂重新崛起,NCM811则在风口浪尖,软包的巨量订单在前,市场变化迅捷。在技术路线、产品路线上,国轩会坚持什么?改变什么?

为此,近期,《电动汽车观察家》对合肥国轩高科动力能源有限公司高级副总裁、工程研究总院常务副院长徐兴无进行了专访。

1

做精铁锂,做强三元,一个都不能少

提起国轩高科,最先想到的便是磷酸铁锂。

2019年,国轩高科的磷酸铁锂电池和三元电池装机占比为9:1。但是截至2020年前9个月,根据《电动汽车观察家》的统计,国轩高科三元电池的装机占比达到23%,相比去年增长了10%。

合肥国轩高科动力能源有限公司高级副总裁、工程研究总院常务副院长徐兴无

2018年3月,国轩在合肥经开区成立全资子公司“合肥国轩电池有限公司”,一期项目为年产5GWh高比能三元锂电池生产线,其中含4GWh三元622电池生产线和1GWh软包电池生产线,目前主要生产50AH的VDA电芯和容量60-80AH的软包电芯,目前已经实现批量供货;二期项目规划年产16GWh三元电池生产线,预计2022 后投产。

国轩高科的三元电池产能,还在不断提升中。

现在将国轩高科看做磷酸铁锂电池企业,并不全面和客观了。

国轩高科三元电池占比的攀升,与其策略有关:“做精铁锂 做强三元”。按照徐兴无的说法,两种电池都有市场的需求,国轩高科都不会放弃。

徐兴无对《电动汽车观察家》介绍,国轩高科在三元电池领域投入很大,他们的电池生产装备引进了大量国外设备,非常先进,三元电池已实现批量交付

国轩三元的各个体系也都有储备。

在NCM811方面,国轩高科也是有储备的,此前国轩高科承接了国家科技部的300Wh/kg高能量密度电池专项课题。2019年1月初,其制备的NCM811软包样品已通过科技部中期检查,能量密度达302Wh/kg,循环次数超过1500周。“我们在科技部专家的监督下,现场抽样第三方测试这都达标,这是做不来假的。”

不过国轩并没有大规模对市场推广他们的811产品。此前,搭载811电池的车辆起火事件,让国轩对高镍产品更加慎重。

徐兴无坦言,他们的NCM811没有出货,也不急于出货。“我们产品的各项指标已经做到,我们可以稍微再等一等,要做足验证来确保安全,要有足够的把握再批量执行。”

不过,国轩高科给客户开发的NCM811样品还在继续,开发和装车验证都没有停。

2

铁锂电池能量密度可以做到260Wh/kg

与三元电池相比,磷酸铁锂显然是国轩高科的强项,在这一领域,他们也更加自信。对于能量密度,他们有大的野心:260Wh/kg,是国轩高科做磷酸铁锂电池的目标。

徐兴无特意解释道,做到这个水平的能量密度是有科学依据的,磷酸铁锂的正极容量理论上最高值是170mAh/g,因此磷酸铁锂电池能量密度仍然有上升空间,此外,还可以采用硅负极。“能量密度做到260Wh/kg应该没问题。”

搭载在江淮iEV6EL上的国轩高科磷酸铁锂电池包

目前国轩磷酸铁锂的克容量能够做到接近150mAh/g;通过选取好一点的人造石墨,负极克容量可以做到340-350mAh/g;再加上厚极片技术,目前国轩的磷酸铁锂软包电池可以做到200Wh/kg。”徐兴无表示。

要知道,2016年前后,业内普遍认为,磷酸铁锂理论能量密度最高在160Wh/kg左右。

这一研究成果已经被国轩写入2.0版本的《节能与新能源汽车技术路线图》(下称《路线图》)中。

徐兴无透露,他们对磷酸铁锂电池的研究体现在2.0版本的《路线图》中,电池技术路线图部分,一款叫做高能量密度长循环电池的技术路线图就是国轩高科参与制定的。“高能量密度长循环电池实际上就是磷酸铁锂电池的代名词。”

他们提交的规划是,到2025年高能量密度长循环电池单体能量密度能够做到230Wh/kg;2030年做到260Wh/kg,再往上2035年就会做到300Wh/kg,后面可能还有固态电池等其他技术。 

3

做软包,国轩高科是认真的

国轩不止在材料体系做到应有尽有,在封装方式上,也做到了齐全:目前国轩在建的产能中,有相当一部分是软包电池。

当然,做软包的重要目的之一是为了进入大众的供应体系。

国轩为了做好做精软包电池,付出了相当高的成本。

用徐兴无的话说,国轩在软包电池方面,进行了充分练兵。“公司为了支持软包,特批了一条1GWh的中试线。

徐兴无坦言,与大众研发软包电池两年多,这个过程中要送A样B样,没有中试线是不行的。

值得庆幸的是,这些成本并没有白付出,不仅争取到大众这个客户,后期的重大专项、一些客户的需求也都在这条线上跑起来。

国轩很多产能建设选择的都是软包电池,例如国轩建设5GWh的磷酸铁锂软包电芯主要是配套五菱;为大众配套的软包生产线选址合肥市经济技术开发区,预计要到2022年才能投产。

虽然,之前没有做过软包电池,但徐兴无对做好软包仍然信心十足。

在他看来,任何种类电池都会存在一些优势和短板,软包电池的优势是能量密度高,问题是可能存在漏液、成组要求相对较高等问题。

但是这些问题都是可以克服的。

日产生产了50万台Leaf都是采用软包电池;LG化学也生产软包电池,因此,安全性方面应该没有太大问题。”徐兴无认为,“我们要考虑电池的缺点是不是能够克服,如果有办法克服,我们将其风险降低到可接受水平就可以采用。

徐兴无认为,随着外资、合资企业在国内新能源汽车投放量越来越大,软包电池的市场占有率必然会不断提升。

4

JTM解决电池标准化问题

除了在材料领域做足功课,国轩高科也在考虑从结构层面优化电池。

国轩采用的是JTM(Jelly Roll to Module,从卷芯到模组)技术,是直接用卷芯放在模组里面,一次完成制作。

徐兴无坦言,这一方案是受铅酸电池的启发,“铅酸电池就那么做的,人家做了几百年了。”

这种工艺的好处是,制造过程简单、成本低、易形成标准化。不管走大众MEB平台,还是适度柔性大模组概念,都能适用。“

按照国轩高科发明专利中列举的应用实例,最后的形式与比亚迪刀片电池非常相似。国轩做出电芯后,再通过导电组件相连,串联放置于铝壳中组成一个大电池,大电池带有单独的极耳,可以直接用于成组。

简单来说,这样的做法让电池单体之间几乎没有了多余连接件,可以提高电池的体积比能量密度

同样是长电池方案,只不过是通过多个单体电芯串联放置于铝壳中,这样一来,国轩高科的大电池灵活性更高,可以通过改变串联电芯的数量控制电池大小。

通过这次专访可以看出,背靠大众的国轩,更加有底气和自信,尤其体现在技术路线的选择上,不是盲目被车企的需求牵着鼻子走,而是更加谨慎,更具主动性。在体量方面,国轩高科能否跻身第一梯队,现阶段还不好说,只能让时间去验证。但是可以肯定的是,未来的国轩肯定会是一个体系更加成熟、技术更加扎实的新能源企业。(完)

来源:第一电动网

作者:电动汽车观察家

本文地址:https://www.d1ev.com/kol/130699

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邱锴俊的电动汽车行业观察 kaijunqiu@163.com 微信订阅号搜索:evobserver

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