11月12日,在2015年第3屆中國(武漢)鋰電新能源產(chǎn)業(yè)國際高峰論壇(ABEC 2015,鋰電“達沃斯”)上,波士頓電池技術(shù)有限公司的市場總監(jiān)郝雷明發(fā)表了題為《純電動車用高能量三元鋰離子電池》的演講報告,以下是演講報告實錄。

郝雷明

波士頓電池技術(shù)有限公司的市場總監(jiān)郝雷明

  中國電池雜志-中國電池網(wǎng)11月12日訊(陳語 湖北武漢直播報道)11月12日,在2015年第3屆中國(武漢)鋰電新能源產(chǎn)業(yè)國際高峰論壇(ABEC 2015,鋰電“達沃斯”)上,波士頓電池技術(shù)有限公司的市場總監(jiān)郝雷明發(fā)表了題為《純電動車用高能量三元鋰離子電池》的演講報告,以下是演講報告實錄:

  尊敬的各位專家,各位領(lǐng)導,各位業(yè)界同仁,大家上午好!非常高興有機會在這里跟大家分享一點波士頓電池在高能量三元鋰離子動力電池方面的現(xiàn)狀,也歡迎各位專家批評指正。

  談到三元鋰離子電池的發(fā)展以及在國內(nèi)外電動汽車領(lǐng)域的應用,就不得不提世界各國對汽車蓄電池技術(shù)發(fā)展規(guī)劃,我們可以看到在日本,它的規(guī)劃是到2020年,能量型動力鋰離子電池的單體能量密度達到250瓦時每千克,中國也明確提出了電池模塊的能量密度要求達到150瓦時每千克。大家對能量密度非常明確的表述,就形成了一種趨勢,這種趨勢在上午其魯教授的演講中也反復地提到了大家對電池能量密度的重要性。

  在剛剛結(jié)束的慕尼黑世界新能源汽車博覽會上我們也看到了這種趨勢再一次得到了驗證,各大電池廠商都已采用高鎳的動力型的正極材料,提高能量密度作為下一代的動力鋰離子電池的研發(fā)目標。三元鋰電池在汽車領(lǐng)域的應用,在國外起步還是比較早的,并且也應用得非常成功,在各個車型上應用得非常成功。

  在國內(nèi)我們也欣喜地看到,在2014年、2015年的時候,中國絕大部分的整車廠商都在關(guān)注高能量的鋰離子電池,也有部分采用了高能量的鋰離子電池,并且成功實現(xiàn)了量產(chǎn)。

  波士頓電池對于中國市場來說應該是一個比較新的公司,下面我們對波士頓電池做一個簡要介紹。該公司成立于2005年,目前全球員工800人,產(chǎn)品分為Swing和Sonata兩個系列。

  這是波士頓電池的全球業(yè)務布局,分兩部分,一部分是座落在北美的波士頓,那里設有研發(fā)中心,這個研發(fā)中心專注于電池材料,電芯的制作技術(shù)的研發(fā)。在中國北京也有研發(fā)中心。關(guān)于電芯的生產(chǎn)早期是在臺灣做電芯的批量生產(chǎn),業(yè)務中心轉(zhuǎn)移到中國以后,圍繞著珠三角,長三角和環(huán)渤海灣三個區(qū)域做布局。

  這是波士頓電池各年度的大事記,2008年我們通過了惠普全球供應商體系嚴格的審核,這個為波士頓電池后續(xù)大規(guī)模的穩(wěn)定的批量的電芯的生產(chǎn)打了一個基礎(chǔ)。在2001年的時候,完成了新一輪的融資,在江蘇省溧陽市做了一個大規(guī)模的生產(chǎn)基地,業(yè)務中心全部轉(zhuǎn)向中國的電動汽車市場。

  這是我們在臺灣和在溧陽的生產(chǎn)工廠,我們在臺灣的生產(chǎn)工廠是在2008年開始生產(chǎn)的,目前具有120兆瓦時的產(chǎn)能。溧陽的生產(chǎn)工廠是2013年投產(chǎn),一期產(chǎn)能是350兆瓦時,二期三期擴張以后可以達到1.68G瓦時。

  這是我們各個層面的產(chǎn)品,Swing和Sonata兩個系列的產(chǎn)品。波士頓目前具有電芯、模塊、管理系統(tǒng)以及整體的電池包的設計能力,目前我們已經(jīng)具備了為新能源汽車提供整體的系統(tǒng)解決方案的能力。

  這款電芯特點是具有較高的能量密度,單體的能量密度是2.7瓦時每千克,具有較好的使命壽命,可以在零下20度到60度的范圍內(nèi)進行充電使用,在零下40度到零上70度的范圍內(nèi)進行放電使用。

  下面展示一下各項關(guān)鍵指標和實驗結(jié)果,這個是我們對這款電芯做的不同放電倍率下的循環(huán)壽命實驗,做了0.5C和1C條件下的實驗,放電曲線是一致的,同時做了1.5C和2C放電條件下電池循環(huán)特性,在前800次左右的循環(huán)中,2C條件下的放電曲線和標準的0.5C放電曲線幾乎沒有任何差異,在800次以后逐漸顯現(xiàn)出差異。1.5C的放電條件下80%以上的使用壽命是在1600次左右。

  同時也做了在不同溫度下該電池的壽命循環(huán)測試,做了0度,23度,45度和55度下的電池的循環(huán),可以看到這款電芯在0度環(huán)境下表現(xiàn)了相當好的循環(huán)特性。在45度和23度的條件下,電池的循環(huán)壽命基本上沒有顯著的差異。而在55度的高溫下,在600到800次的時候,電池顯現(xiàn)出了較快的衰減。

  這頁PPT向大家展示了不同SOC下的電池循環(huán)壽命,我們一般都把三元材料放電截至電壓值放在2.75伏,當我們放在2.5伏的時候,我們可以看一下第一個圖,在600到800次循環(huán)的時候,之前這個曲線跟標準的循環(huán)曲線是沒有差別的。當在800次循環(huán)以后,逐漸就顯示出和標準曲線的偏離。當把截至電壓相同,在測試不同的起始電壓放電循環(huán)壽命的時候,發(fā)現(xiàn)在4.15伏的時候電池表現(xiàn)出了3000次以上的較好的使用壽命。

  我們同時還做了在兩種工況下的使用壽命測試,在兩種工況下,電池的循環(huán)壽命和標準的曲線幾乎沒有差異,也說明了這個電池是非常適用在電動汽車領(lǐng)域的。

  這頁圖向大家展示了放電性能,我們做了零下40度到零上55度的放電實驗,可以看到在零下40度的時候,這款電池還可以放出接近60%的容量,充電的時候我們做了零下20度到零上55度的充電實驗,在零下20度的情況下,我們看0.3C和0.7C的曲線,在這種極度低溫條件下,小電流的充電要對電池好很多。

  這頁向大家展示的是不同的倍率及溫度下的放電表現(xiàn),我們可以看清楚地看到,在2C的倍率下,電池還可以放出85.6%的容量,下面是在低溫條件下,零下17度的條件下,我們做了1/5C,1/3C,1/2C的放電性能。

  這個圖是快充性能,30分鐘可以充85%以上的容量,并且大家在說快充的時候一定要提一下它的使用壽命,我們可以看到下面的圖,在0.7C充,1C放,1.5C充,1.5C放是沒有多大變化的。

  這頁PPT向大家展示不同溫度下電池的儲存性能,簡單看一下,它在室溫50%SOC條件下,在室溫存儲六個月的時候,還可以放出90%多的容量。在高溫60多情況下存儲六個月,可恢復容量依然是38.1%。

  波士頓電池對各個層面上對這款電芯做了各種標準下的第三方測試,在電芯層面,在模塊層面,以及在電池包的層面,這個是企業(yè)這款產(chǎn)品獲得的各項資質(zhì)。

  剛才我們向大家展示的5300的電芯是波士頓電池目前的量產(chǎn)產(chǎn)品,它的能量密度是207瓦時每千克,我們下一代的電芯能量密度將提升到230瓦時每千克,這款新的提升大230瓦時每千克的電芯,目前已經(jīng)做完了實驗,是非常值得期待的。

  波士頓獨特混合三元材料的配方,并且我們比較有特色的這種鋁殼的橢圓的外形結(jié)構(gòu),分布式的獨立觸發(fā)的安全機構(gòu)的設置,使這款電池能夠非常好地滿足電動汽車的需求。

  這是我們在中國市場越來越多的跟主機廠的合作案例。我的演講就到這里,謝謝大家!

 ?。ㄒ陨蟽?nèi)容根據(jù)論壇現(xiàn)場速記整理,未經(jīng)發(fā)言者本人審閱。)

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