2021年7月14日-16日,由鑫椤资讯主办,中国化学与物理电源行业协会指导的“2021中国锂电池产业峰会暨第九届锂电及关键原材料采配会/技术交流会”7月14-16日在无锡召开,常州范群、江苏宇通、安仕新能源等产业链上下游企业应邀参会。
安仕新能源科技有限公司(以下简称安仕)产品研发部部长李雨芬出席会议并接受了我们的采访,就锂电池动力市场趋势与安仕研发进展与我们进行了深入分享。被问及安仕的核心技术以及产品优势时,李雨芬女士为我们详细介绍了安仕锂电池的发展历程。李雨芬表示,2020年我国电动车社会保有量近3亿辆,铅酸换锂趋势与新国标的推动或将为锂电池带来千亿级市场,对锂电池企业来说,蕴藏着巨大的机遇与挑战。
目前市场上的电池仍然以铅酸为主,而且行业发展超过100年,高度成熟,而铅酸电池的特点是标准化和模块化同时可以实现自由的串并联组合,方便统一型号生产和消费者自由灵活组装,几乎所有用铅酸电池的设备公司只要考虑按照铅酸标准尺寸设计即可,但是由于铅酸电池在环保、能量密度、循环寿命、日历寿命、放电倍率、温度特性等方面的缺点,使得铅酸电池在很多应用场景使用受限。锂电子应运而生,由于锂电池的产品性能优异,随着电动汽车普及,近年来该行业迎来了高速发展和成本极速下滑,致使锂电池替换铅酸越发的广泛。目前锂电池综合成本是铅酸电池的两倍,但是使用寿命却是铅酸电池的5倍以上,而体积仅是铅酸电池的三分之二,重量仅是铅酸电池的三分之一。对此,作为行业领头羊的安仕的核心研发人员,李雨芬女士是怎样看待这一趋势的呢?
未来展望
李雨芬女士说道∶锂电池替换铅酸电池到了一个关键的拐点期,未来几年会迎来高速的替换周期。但是锂电池和铅酸电池最大的不同是锂电池由于安全性和耐过充和过放性能不好,需要加装bms进行保护,进而导致锂电池不能向铅酸电池一样在可以独立使用的前提下进行自由的串并联组合。针对这个痛点,我们安仕团队制定了行之有效的开发方向,确定将锂电池进行标准化和模块化的开发方向,集中一个平台设计一款产品,这款产品既能独立使用又能自由的串并联组合使用,大大的减少了新项目的开发周期和开发费用投入问题,同时标准产品的搭建,产品的可靠性也进一步的提升。
我们知道,一款工业锂电池产品的标准开发周期为12-18个月之间,周期较长,且需要大量的安规和运输条款认证,单独认证费用就要达到10万美金以上,同时开发人员需要有结构工程师、电子工程师、软件工程师、热力学工程师、测试工程师、安规工程师等一个团队参与,耗费大量的人力物力。目前行业内都是定制化,只有汽车产业中国政府做了主导对锂电池产品的module进行了规范但并未规范Pack级别,欧洲做了VDA标准module的要求,但是目前只是行业规范,不是强制要求,美国针对汽车还没有做模块话的标准要求,其他领域目前还有行业标准,也没有进一步的模块话设计方案。如果每个产品都对应开发一款锂电池产品则面临上述的开发周期长、一次投入费用高且产品可靠性差的诸多问题。那么在技术方面一直站在业界潮头的安仕是怎么解决的呢?
解决方案
李雨芬介绍道∶“安仕十多年来,在研发方面投入巨大。在科研体系的平台上,公司投入了1.2亿进行硬件设施的配置,这为开发不同种类锂电池产品提供了强大的硬件支撑。作为产品研发部部长,我带领了几十人的团队,进行了为期3—6个月的集中钻研,并不断发挥模范带头作用,促使安仕团队兢兢业业,刻苦攻坚技术难题,终于形成了核心技术,提高了产品质量,提升了公司在行业内的竞争力。”
李雨芬指出安仕的做法是先打通48V以内电压的电池组pack之间的自由串并联使用,做到行业的标准化模块,自由串并使用,标准化之后才能批量化,进一步优化成本和提供产品稳定性。具体来说就是希望电池组之间通过通讯方式识别之后进行地址码自由分配,同时不同soc电池组之间通过通讯方式进行逻辑控制,在并联的时候规避高低电压充电电流过大问题且不限制充电电流的使用情况,而串联的时候,由于有智能通讯始别,会做快速切断输出保护,防止有高电压给电池组倒灌,引起mos等元器件的雪崩,进而引发安全隐患。
应用成果
最终,安仕利用上述技术优势,将本身要开发的三个项目对应三款不同的产品合并为一个产品型号,节省了开发成本15万美金以上,认证费用30万美金,缩短了开发周期12个月以上,产品综合成本下降了15%以上,对后期的市场开拓带来了领先的优势,成功获取了UPS巨头欧洲某头牌电气厂商的批量订单。
通过与安仕李雨芬女士对话,我们了解到安仕已经在硬件设备上投入了1.2亿元。其日常研发投入也比较大,占销售收入的3%以上。今年安仕的研发预算在6000万-7000万人民币。安仕非常注重研发,对研发提出的诉求都会优先考虑,注重发明类专利的申请,这对电池产品的开发起到了推动和促进作用。截止目前,安仕已经申请的专利有20多项,获得的国内外体系认证及证书300余项。安仕被认定为国家高新技术企业、知识产权示范企业和自主创新龙头企业,已通过ISO9001、ISO14001和TS16949相关体系认证。主要产品包括摩托车起动电源、小型储能、小型动力电池、户外移动电源、高端工业电池模块及系统等。
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