前不久，來(lái)自整車、動(dòng)力電池、電池材料、電池裝備、電池系統(tǒng)等方面的專家代表在“車規(guī)級(jí)鋰離子動(dòng)力電池系列標(biāo)準(zhǔn)研討會(huì)”上，共同向行業(yè)主管部門建議，盡快啟動(dòng)相關(guān)項(xiàng)目。
在我國(guó)汽車市場(chǎng)，動(dòng)力電池行業(yè)隨新能源汽車的推廣一路高歌猛進(jìn)，為何此時(shí)行業(yè)人士將焦點(diǎn)放在了“車規(guī)級(jí)”上?
■從消費(fèi)類電子到電動(dòng)汽車 傳統(tǒng)要求無(wú)法滿足現(xiàn)有使用場(chǎng)景
“符合汽車使用需求的零部件定義為車規(guī)級(jí)”，行業(yè)人士對(duì)于車規(guī)級(jí)的概念應(yīng)該并不陌生。董揚(yáng)稱，就汽車用動(dòng)力電池而言，應(yīng)該有以下要求：一是產(chǎn)品合格率應(yīng)達(dá)到ppm級(jí);二是產(chǎn)品一致性應(yīng)達(dá)到可不分檔使用;三是產(chǎn)品的耐候性，應(yīng)能滿足汽車產(chǎn)品在南方北方、冬天夏天的使用要求;四是產(chǎn)品的耐久性，應(yīng)達(dá)到10～15年;五是產(chǎn)品的成本，應(yīng)該在大批量應(yīng)用的前提下，比原先在其他領(lǐng)域使用降低1個(gè)數(shù)量級(jí)。
中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長(zhǎng)于清教介紹稱，2013年，我國(guó)動(dòng)力電池企業(yè)只有40余家，且基本是從3C鋰電池領(lǐng)域轉(zhuǎn)型而來(lái)。之后，由于新能源汽車產(chǎn)業(yè)集中爆發(fā)，加之政策支持，2015～2016年動(dòng)力電池企業(yè)投資布局達(dá)到高峰，當(dāng)時(shí)全國(guó)動(dòng)力電池企業(yè)超過(guò)200家。企業(yè)數(shù)量高速增長(zhǎng)的背后不僅僅是行業(yè)格局散亂、產(chǎn)能盲目擴(kuò)張、粗放野蠻發(fā)展的現(xiàn)象——中國(guó)動(dòng)力電池創(chuàng)新聯(lián)盟副秘書長(zhǎng)、中國(guó)電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟副秘書長(zhǎng)王子冬告訴《中國(guó)汽車報(bào)》記者，從消費(fèi)類電子產(chǎn)品到電動(dòng)汽車，使用場(chǎng)景的不同導(dǎo)致了對(duì)動(dòng)力電池要求的差異，但之前行業(yè)并沒(méi)有意識(shí)到這一點(diǎn)。比如，由電池單體變?yōu)槌砂偕锨€(gè)一起使用，一致性要求大大提高;在室外使用，耐候性的要求大大提高;整車使用壽命遠(yuǎn)高于一般家用電器，動(dòng)力電池壽命需提高;此外，動(dòng)力電池還需要更低的成本和更高的產(chǎn)品合格率。
從某種意義上說(shuō)，消費(fèi)類電子產(chǎn)品沒(méi)有規(guī)定而電動(dòng)汽車提出要求的內(nèi)容，決定了什么是車規(guī)級(jí)。比如，消費(fèi)類電子產(chǎn)品對(duì)電池按照A、B、C、D、E等級(jí)進(jìn)行分類，但電動(dòng)汽車用動(dòng)力電池根本不允許分級(jí)，而是追求合格率，并且必須是100%合格。
提出要做車規(guī)級(jí)動(dòng)力電池的蜂巢能源，對(duì)車規(guī)級(jí)也有自己系統(tǒng)的思考。“車規(guī)級(jí)動(dòng)力電池工廠需區(qū)別傳統(tǒng)電池廠，規(guī)劃之初就以汽車為服務(wù)目標(biāo)。”在蜂巢能源總經(jīng)理?xiàng)罴t新看來(lái)，必須制定全新的電池制程規(guī)范和工藝標(biāo)準(zhǔn)，以達(dá)到車輛使用的安全要求。王子冬坦言：“這些概念都是車規(guī)級(jí)層面，而非普通電池層面的要求，傳統(tǒng)的汽車行業(yè)質(zhì)量管理體系已不再適用于當(dāng)下的發(fā)展。”
■阻礙行業(yè)健康發(fā)展達(dá)標(biāo)車規(guī)級(jí)迫在眉睫
單體鋰電池在消費(fèi)類電子產(chǎn)品領(lǐng)域的表現(xiàn)尚可，但當(dāng)其主要應(yīng)用場(chǎng)景轉(zhuǎn)為電動(dòng)汽車，需要幾百甚至上千個(gè)電池串、并聯(lián)使用時(shí)，很多問(wèn)題就開(kāi)始凸顯。缺少車規(guī)級(jí)意識(shí)，導(dǎo)致電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過(guò)程中遇到了諸多挑戰(zhàn)，比如產(chǎn)品安全性、可靠性、一致性、適應(yīng)不同氣溫等方面。董揚(yáng)表示，鋰電池自身化學(xué)反應(yīng)的特殊性及復(fù)雜性，電芯制造過(guò)程中的環(huán)境控制的復(fù)雜性以及車輛使用的惡劣條件是造成上述問(wèn)題的共同作用因素，它們嚴(yán)重阻礙和影響了行業(yè)的健康發(fā)展。
新能源汽車起火事故頻發(fā)，私人消費(fèi)市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品接受度不高等問(wèn)題的產(chǎn)生，在一定程度上就源于此。王子冬告訴記者：“從設(shè)計(jì)開(kāi)始，我們對(duì)動(dòng)力電池的認(rèn)識(shí)就有問(wèn)題，認(rèn)為產(chǎn)品做出來(lái)就存在不一致，但車規(guī)級(jí)電池不允許不一致。這兩種理念完全是不一樣的，所以才出現(xiàn)這么多問(wèn)題。”
舉例來(lái)看，傳統(tǒng)消費(fèi)類電子產(chǎn)品的電池單體容量一般2.8～3.2Ah;動(dòng)力電池單體則通常超過(guò)50Ah，純電動(dòng)車單體容量可達(dá)100Ah，其電芯失效幾率比消費(fèi)類鋰電池至少放大200倍。換言之，假如消費(fèi)類電池單體存在萬(wàn)分之一電芯安全失效可能，應(yīng)用在動(dòng)力電池上就是2%。這樣高的安全隱患，是任何一家車企都不可能接受的。
■車規(guī)級(jí)是系統(tǒng)工程行業(yè)必須奮力追趕
王子冬向記者強(qiáng)調(diào)，車規(guī)級(jí)不是一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，而是一個(gè)系統(tǒng)工程，涉及很多方面，包括材料級(jí)別、裝備、電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、使用、維護(hù)、后期利用、回收等。據(jù)他介紹，2018年行業(yè)就啟動(dòng)了實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池車規(guī)級(jí)的相關(guān)工作，成果之一便是今年10月25日，中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟與中國(guó)電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟組織編制的《電動(dòng)汽車安全指南》(2019版)(以下簡(jiǎn)稱“《指南》”)。據(jù)了解，《指南》從電動(dòng)汽車全產(chǎn)業(yè)鏈條和全生命周期入手，梳理了電動(dòng)汽車的各種安全風(fēng)險(xiǎn)，參考現(xiàn)有國(guó)際國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，匯集一線專家的經(jīng)驗(yàn)編制而成，目的是給從事電動(dòng)汽車開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)從業(yè)人員，以及服務(wù)保障人員和廣大消費(fèi)者進(jìn)行指導(dǎo)和提供參考。
動(dòng)力電池如何達(dá)到車規(guī)級(jí)，董揚(yáng)有更為詳細(xì)的表述：“一方面，需要在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程中充分考慮使用要求，進(jìn)行精細(xì)的設(shè)計(jì)和充分的試驗(yàn)驗(yàn)證;在制造過(guò)程中，需要采用可以保證產(chǎn)品性能一致性的工藝與裝備，必須建立嚴(yán)格的質(zhì)量管控體系;同時(shí)還需要嚴(yán)格控制成本，原材料和制造設(shè)備的選擇，都需要兼顧成本和性能、質(zhì)量。另一方面，性能、質(zhì)量和成本的綜合平衡要從全產(chǎn)業(yè)鏈和全生命周期來(lái)考慮。要考慮在哪一道工序采取措施可達(dá)到更好的效果和更低的成本。不但需要在產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造過(guò)程中達(dá)到性能、質(zhì)量和成本的綜合要求，還需要在產(chǎn)品使用過(guò)程中，進(jìn)行必要的維護(hù)和教會(huì)使用者如何使用。要達(dá)到車規(guī)級(jí)，我們需要全產(chǎn)業(yè)鏈和全生命周期的生態(tài)，車規(guī)級(jí)絕不單單是對(duì)電池單體的設(shè)計(jì)、制造要求。”
對(duì)于動(dòng)力電池上下游產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展的問(wèn)題，行業(yè)已形成基本共識(shí)。一汽集團(tuán)新能源開(kāi)發(fā)院電池研究所主任孫煥麗呼吁：“汽車制造商應(yīng)與電池企業(yè)開(kāi)展密切合作，更深入地了解電池單體，進(jìn)行更全面的評(píng)估;電池企業(yè)應(yīng)該研究相應(yīng)的用戶需求，對(duì)電池性能做精細(xì)化開(kāi)發(fā)。”
王子冬表示：“國(guó)外企業(yè)已搭建起動(dòng)力電池車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)體系。我們現(xiàn)在必須奮力追趕，避免‘起個(gè)大早、趕個(gè)晚集’。”
