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未来汽车开发者计划优秀项目 | 净相科技程镜江:导热和相变材料在电池热管理中应用

宋爱菊 宋爱菊

汽车正在被重新定义,这是未来汽车开发者最好的时代!7月12日,由GNEV官方机构主办、第一电动网承办的明日之星·未来汽车开发者计划优秀项目路演在上海嘉定汽车会展中心举行。净相科技有限公司(下称净相科技)总经理程镜江主要分享了导热和相变材料在动力电池热管理领域的应用。

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净相科技有限公司(下称净相科技)总经理程镜江

净相科技成立于2015年12月份,注册资金500万元,源自江西联晟电子股份有限公司(原国营第四三二一厂)新材料和系统热管理部门。净相科技所研发的导热和相变材料现服务于国内上十家动力锂电池龙头企业,着重解决客户锂电池高温用电、高倍率充放电和温度分布一致性的问题。

净相科技的相变材料在热管理中的核心作用有以下几点作用:

1、降低高温放电或充电时的最高温度;

2、提高电芯内部和电芯间的温度均一性;

3、减少配套主动散热系统的复杂程度,简化热管理系统,降低总体成本;

4、最大化保证动力系统能量密度;

5、延缓外界环境温度变化对于电芯的影响;

6、降低热失控的风险。

以下为程镜江路演及问答实录:

大家下午好。深圳市净相科技有限公司成立于2015年12月份,注册资金500万元,源自于军工体系新材料和系统热管理部门。为满足迅速发展的新能源和新材料市场需求,净相科技专项研发适用于新能源行业的相变控温材料、导热材料和多项新能源、环保节能专用特种材料,并投入批量生产。公司所研发的导热和相变材料现服务于国内上十家动力锂电池龙头企业,着重解决客户锂电池高温用电,高倍率充放电和温度分布一致性的问题。

2017年,净相科技产品正式推向市场,配合国内知名锂电池企业测试,及产品迭代更新。2017年年中的时候,净相科技进行了产能扩展。今年在7月份的时候我们开始配合包括燃料电池在内的新能源系统探索。另外一些军工项目、纯电动的项目已经批量生产。

公司产品分两大类。第一,相变材料。第二是界面导热材料。

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界面导热材料方面,公司自主研发的绝缘阻燃高导热CI1016系列产品在保证绝缘、阻燃以及与硅胶媲美的柔软和粘性的前提下大大提高了其拉伸性能以及耐磨性,并将材料导热系数提升到了新的高度。为迎合不同应用场景,可与功能性薄膜(如PI、PET、PVC、压敏胶等)叠加使用。

在大多数工业应用场景下,净相CI1016系列产品可取代导热硅胶垫片。

其次,现在在新能源领域提到净相科技都知道我们是做相变材料的公司,虽然一开始提出电池领域降温应用的并不是我们的产品。

什么是相变材料?最常见的水,就是相变材料,在0度的时候吸收大量的热,冰熔化成水,这是一个相变过程。

净相科技所生产的相变材料跟水最大的不同有两点:第一,虽然水是一个转化的过程,但是宏观上面依然保持原来的形态。第二,净相科技相变温度点不止在0度,而是0-100度之间可以做定制,锂电池最多是16度相变的材料,给军工是70度相变的材料。

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从客户的测试反馈来看,净相科技一毫米左右的相变材料给客户带来的降温效果大概在20-30%,军工的大概在60-75%。

就应用领域而言,相变材料可以用在新能源、冷链物流、生活用品等。2017年,公司的精力集中在新能源行业,2018年拓展到消费类电子,后期拓展到家电,包括芯片上面的应用。

公司主要客户包括很多大家耳熟能详的,像骆驼、中船重工、宁德时代等。为什么在2017年,公司把精力放在新能源方面,这源于客户要求快速充换电,等级提高和续航里程提高等原因。

净相科技提供了被动散热的方案,总结下来看,我们的材料解决了以下几大问题。

第一,降低高温放电或充电时最高温度。

第二,减少整个热管理系统的复杂程度,从而降低整个系统的成本。

另外,保证它的能量热度,延缓外面环境对它的影响等。

最后是提高安全性、可靠性。

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整个市场来说,国家明文规定希望2020年新能源汽车累计销量达到500万台,产能达到200万台,因此净相科技的相变材料、导热材料的市场在千亿级。整个市场在未来四年左右,应该是差不多超过40%的增长速度,目前产品应用方面,包括纯电动、混动、48V及军工的储能、鱼雷等都在用净相科技材料。

2018年净相科技的订单在800万元左右,跟其他几家比较大的公司正在测试阶段,净相科技希望2019年达到4000万元左右的销售额。就整个公司的策略发展规划讲,净相科技主要集中在相变材料跟新能源的应用,随后拓展出到消费电子和生活用品,以后还希望拓展到电力和热力系统,热电联动的系统等。今天分享的内容就这些,谢谢大家。

联合新能源总裁呼延弢:通过相变材料进行电池的热管理技术,净相科技在国内以及国际上处于什么地位?市场应用如何?   

程镜江:相变材料不是净相科技提出来在电池上面应用的,不过净相科技是目前全球唯一一家能同时达到六项指标的企业,现在锂电池如果想用相变材料的,基本都找净相科技。   

大钲资本合伙人、董事总经理林雷:净相科技的成本如何?   

程镜江:成本这方面很矛盾。其实客户跟净相科技沟通时,更着重我们的解决方案。比如有些军工领域要求60度,如果他们什么都不用是满足不了这个需求的,同时他们没有办法考虑水冷它的系统、重量,没有办法应用到电池系统,而使用净相科技相变材料就可以满足客户的需求。所谓的成本,客户能够接受的热管理材料大概在5分钱一瓦时,按照现在的订单来算,大概一瓦时在3-4分钱,一般3分钱左右。   

复奇投资总监李登科:电池热管理除了导热还有加热,冷的时候也有加热,净相科技的相变材料有加热功能吗?还是和PDC协同配合?   

程镜江:是协同配合。像东北哈尔滨冷透了,客户的测试反馈显示,他们在负30度的情况下,一般是硅胶隔热的材料,用净相科技的相变材料后,外面负30度,里面会达到负5度,客户用PDC加热板,与用净相科技产品测试跟硅胶相比,我们的产品预热效果更高一些。   

复奇投资总监李登科:成本方面大概能接受5分钱每瓦时,跟其他的材料配合的话,整体的成本在多少?

程镜江:这个是平均值,很多人看系统,我们有一些客户做快充大巴或乘用车,他们的材料差不多是1毛钱一瓦时,很高了。净相科技用相变材料跟他们结合,整个系统成本一毛钱降到差不多7、8分钱。

另外我们可以跟水冷系统配合,外一些应用领域像军工的鱼雷是没有办法用水冷系统的,会选用相变材料来散热。   

观众:接着评委老师的问题,我的理解是你们通过相变来释放热,维持电池温度比较平稳,低温状态下,你们使电池从负30度降到了负5度;如果从负5度回升到正常工作的时候岂不是花更多的时间?你刚才说材料的相变温度是从0-100度,它的相变温度是多少度?   

程镜江:为什么净相科技在低温情况下可以让它降的不至于那么低,首先,净相科技增加了电池组温度的惰性,它在冷的情况下有一个发热的功能让它降低的温度更低,加热这块是结构性的设计,材料是放在模组跟加热板底下的,上面是硅胶贴片,下面加热。一般来说,下面是保温泡棉的话,只是保温慢,慢慢有电流失,不至于让热量流失,把热量装起来往上返到电芯。用泡棉的话达到负5度,用我们的是15度。

理想温度大概是30-40度,我们为什么选择46度的相变材料。有几个原因,第一,我们主要解决的高温暴晒热量启动的问题。比如室外温度35度,暴晒以后可能达到了40度,温度升很高了。还有电池BMS控制的一级报警是55度,我们的相变材料因为贴在电芯表面,所读的温度大概还有7度的温差,我们用40度的报警的时候进行相对的吸热,进行被动的保护。不至于出现一级报警,因为一级报警以后输出功率会受限。

主持人:净相科技最终得分87.83分。

来源:第一电动网

作者:宋爱菊

本文地址:https://www.d1ev.com/news/zhanhui/72248

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