自行車鋰電化趨勢不可逆，鋰電池市場紅利已經(jīng)到來

摘要

星恒、天能帥福得、華立源、廣西卓能、比克、優(yōu)旦科技等6家企業(yè)，站在電池企業(yè)角度，結(jié)合自身發(fā)展詳述了自行車鋰電池技術(shù)發(fā)展路徑及電池安全探索，為電動(dòng)自行車鋰電池規(guī)模應(yīng)用添磚加瓦。

自行車鋰電化趨勢不可逆，鋰電池市場紅利已經(jīng)到來。

GGII數(shù)據(jù)顯示，2019年中國鋰電自行車產(chǎn)量680萬輛，鋰電自行車滲透率18.8%，自行車用鋰電池出貨量達(dá)5.45GWh，同比增長61.5%。新國標(biāo)驅(qū)動(dòng)疊加共享/換電的迅猛發(fā)展，預(yù)計(jì)2020年自行車鋰電池出貨量將提升至8.45GWh， 2021年鋰電滲透率將進(jìn)一步提高，超過30%。

盡管市場發(fā)展迅猛，但電動(dòng)自行車全面鋰電化依然困難重重，包括電池安全問題亟待改善、電池成本居高不下、缺乏通用性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、售后服務(wù)體系不夠完善等等，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程緩慢。

業(yè)內(nèi)一致的共識(shí)是，這其中，電池安全與技術(shù)破局又是重中之重。

一方面電動(dòng)自行車安全事故頻發(fā)，鋰電池安全已成為懸掛在產(chǎn)業(yè)頭頂?shù)倪_(dá)摩克利斯之劍，問題解決刻不容緩。另一方面，電動(dòng)自行車市場對成本異常敏感，倒逼鋰電池價(jià)格不斷下探，通過技術(shù)破局鋰電池降本路徑，亦是箭在弦上不得不發(fā)。

在此背景下，10月12-13日，2020首屆“新國標(biāo)”鋰電出行生態(tài)千人武林大會(huì)暨2020高工鋰電輕型電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)峰會(huì)在浙江義烏皇冠酒店啟幕。

來自鋰電自行車主機(jī)廠、共享運(yùn)營商、換電企業(yè)、電池企業(yè)及零部件企業(yè)等1000+行業(yè)專家、企業(yè)高層、業(yè)內(nèi)人士將匯聚一堂，共話電動(dòng)兩輪車市場電池趨勢、需求變革，以及企業(yè)的技術(shù)升級與市場策略。

全行業(yè)群策群力，轉(zhuǎn)換思維，堅(jiān)定方向，合力攻克電動(dòng)自行車產(chǎn)業(yè)技術(shù)、安全、成本難題，共同營造電動(dòng)自行車持續(xù)健康環(huán)境方為產(chǎn)業(yè)發(fā)展正道。

在13日的峰會(huì)上，星恒、天能帥福得、華立源、廣西卓能、比克、優(yōu)旦科技等6家企業(yè)，站在電池企業(yè)角度結(jié)合自身發(fā)展，詳述了自行車鋰電池技術(shù)發(fā)展路徑及電池安全探索，為自行車鋰電池規(guī)模應(yīng)用添磚加瓦。

星恒電源

星恒電源股份有限公司電池工程院院長 趙成龍

作為電動(dòng)輕型車鋰電池龍頭企業(yè)，星恒電源認(rèn)為從壽命、重量、溫度、安全、成本方面考量，復(fù)合三元的錳酸鋰電池綜合性能最符合電動(dòng)自行車的需求。

在電池技術(shù)突破上，星恒電源股份有限公司電池工程院院長趙成龍指出，錳酸鋰電池的性能和成本契合電動(dòng)自行車的需求，而CA多元復(fù)合錳酸鋰體系大大提高了錳酸鋰的循環(huán)性能。

據(jù)趙成龍介紹，星恒CA三相復(fù)合技術(shù)，即錳酸鋰+三元+CA新材料復(fù)合，其中CA新材料可在循環(huán)過程中補(bǔ)充鋰，高溫下效果明顯，常溫循環(huán)2000次剩余85%容量。綜合考慮安全、性能、成本、能量密度，星恒下一代多元復(fù)合錳酸鋰選取CA+NCM+LMO體系。

在電池安全領(lǐng)域，星恒將安全視為第一要?jiǎng)?wù)，并圍繞材料、電芯、BMS、PACK、整車電系統(tǒng)平臺(tái)、充電器等多領(lǐng)域全方位確保電池安全。如電芯方面，星恒擁有優(yōu)質(zhì)的電芯結(jié)構(gòu)、可靠的工藝路線，具備可靠的關(guān)鍵工序質(zhì)量管控體系及大批量驗(yàn)證的電芯篩選配組方法等。

目前，星恒輕型車鋰電池全球銷量已經(jīng)超1500萬組。2019年星恒出貨量占比33.0%，排名第1位。

華立源

江西華立源鋰能科技股份有限公司副總經(jīng)理 肖波

江西華立源鋰能科技股份有限公司副總經(jīng)理肖波指出，26650電池已成為標(biāo)準(zhǔn)品，兼容性高，完全具備18650優(yōu)特點(diǎn)。容量高，能量密度高，成組數(shù)量少，一致性好易管理，且制造成本低、同比故障率要低，可實(shí)現(xiàn)性價(jià)比最大化。

在電池安全設(shè)計(jì)上，華立源通過電池容量設(shè)計(jì)余量、鋼殼蓋帽改善、材料改善三大路徑為電動(dòng)自行車鋰電池安全護(hù)航。

如材料選擇上，過充型電解液的使用與優(yōu)化可有效降低安全問題，而干法基膜更改為濕法陶瓷隔膜，隔膜厚度增加，可有效的降低內(nèi)部微短路，及外部碰撞強(qiáng)度等。

肖波介紹，華立源現(xiàn)有生產(chǎn)規(guī)模為日產(chǎn)電芯20萬只18650，20萬只26650動(dòng)力電芯專注2輪電動(dòng)車市場。目前正在進(jìn)行二期工程建設(shè)10萬平方，預(yù)計(jì)2020年底竣工投產(chǎn)，投產(chǎn)后新增產(chǎn)能日產(chǎn)26650電芯45萬只；2021年底將完成三期工程建設(shè)，全部竣工投產(chǎn)后日產(chǎn)18650/26650電芯200萬只。

廣西卓能

廣西卓能新能源科技有限公司 研究院院長 朱燕飛

廣西卓能新能源科技有限公司研究院院長朱燕飛介紹，卓能18730產(chǎn)品兼具成本與性能優(yōu)勢，適用性更強(qiáng)，廣西卓能致力于將其打造為電動(dòng)兩輪車領(lǐng)域的一款標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。

從電芯成本考慮，18730直徑與18650電芯一致，模具的一致性與產(chǎn)線的兼容性可減少成本投入，而高度提升可將電池包體積擴(kuò)大，同等容量需求下選擇安全系數(shù)更高的材料，適用性更強(qiáng)。

在電池安全問題上，朱燕飛強(qiáng)調(diào)，解決電動(dòng)自行車電池安全問題是一個(gè)系統(tǒng)且細(xì)致的工作，需要從電芯、PACK工藝、使用方法等多領(lǐng)域下功夫。

而電芯無疑是電池安全最核心的也是最根本的環(huán)節(jié)?；诖耍瑥V西卓能圍繞隔膜安全、正極安全、安全電解液、蓋帽結(jié)構(gòu)、制程安全控制等五大領(lǐng)域做了系列部署及研發(fā)投入。

如，在電芯內(nèi)部正負(fù)極片之間的重要屏障的隔膜安全領(lǐng)域，提出ND高安全基膜、耐熱陶瓷涂層膜及超高耐阻燃涂層技術(shù)等保障隔膜安全，其中ND高安全基膜，穿刺強(qiáng)度達(dá)到700gf，是普通隔膜的2倍以上。

天能帥福得

天能帥福得能源股份有限公司項(xiàng)目管理部部長 許寧

在電池安全策略上，作為天能集團(tuán)和法國帥福得集團(tuán)合資的中法電池企業(yè)，天能帥福得能源股份有限公司項(xiàng)目管理部部長許寧介紹，天能帥福得內(nèi)外兼修，防患于未然。

一方面，在電芯設(shè)計(jì)與精密制造環(huán)節(jié)，強(qiáng)化電芯、模組、BMS三大緯度安全，保證長壽；另一方面，采用大數(shù)據(jù)云管理，采取分級維保和數(shù)據(jù)管理，基于大數(shù)據(jù)及AI技術(shù)實(shí)現(xiàn)主動(dòng)預(yù)警與健康建議，實(shí)現(xiàn)電池安全、可靠及長壽。

并圍繞安全要素識(shí)別、產(chǎn)品安全預(yù)防、產(chǎn)品安全管控、失效分析等組合拳形式建立產(chǎn)品安全評價(jià)，保障電池產(chǎn)品安全。

許寧指出，在電池技術(shù)突破上，帥福得不斷探尋復(fù)合碳源包覆技術(shù)、鏈狀羧酸酯類電解液、帶有特殊陶瓷涂層的隔膜、高性能人造石墨負(fù)極材料等先進(jìn)材料及技術(shù)的研發(fā)，并提倡針對應(yīng)用場景的差異化開發(fā)。

如，高安全采用“LMFP+”先進(jìn)材料，過充發(fā)熱量低，熱失控不起火不爆炸 ；高能量密度提升高電壓平臺(tái)，能量可提升15%等等。

比克

深圳市比克動(dòng)力電池有限公司小動(dòng)力研發(fā)負(fù)責(zé)人 宋華杰

深圳市比克動(dòng)力電池有限公司小動(dòng)力研發(fā)負(fù)責(zé)人宋華杰介紹，比克小動(dòng)力技術(shù)路線堅(jiān)持圓柱三元，具備高容量、長壽命、高倍率、高安全、快充電、強(qiáng)溫度適應(yīng)性等6大優(yōu)勢。

比克小動(dòng)力電池產(chǎn)品涵蓋18650和21700兩個(gè)型號。其中容量型的18650-2.2Ah 提升到21700 -5.0Ah，能量密度由180wh/kg 提升到260wh/kg。下一步將通過技術(shù)突破實(shí)現(xiàn)270wh/kg- 5.3Ah量產(chǎn)。

在保持高容量的同時(shí)，其循環(huán)壽命仍然能夠達(dá)到常溫1000周80%，45℃高溫1000周70%以上。

為進(jìn)一步提升電池安全，從系統(tǒng)層面考慮電芯的安全設(shè)計(jì)。公司掌握定向爆破技術(shù)，采用獨(dú)特結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證電芯極端情況定向爆破, 配合模組的特殊設(shè)計(jì)，單顆電芯出現(xiàn)熱失控依然保證整包安全；500+模組引爆驗(yàn)證，通過率100%。

宋華杰表示，自涉足小動(dòng)力市場以來，比克電池已為兩輪出行領(lǐng)域提供了數(shù)億顆三元圓柱電芯，并在兩輪出行領(lǐng)域積累眾多客戶，在美團(tuán)、哈啰出行、納恩博等企業(yè)的電池供應(yīng)商名單中，均已出現(xiàn)比克身影。

優(yōu)旦科技

安徽優(yōu)旦科技有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人 習(xí)清平

針對動(dòng)力電池“大腦”的BMS領(lǐng)域，優(yōu)旦科技聯(lián)合創(chuàng)始人習(xí)清平指出，兩輪車對BMS的要求與新能源汽車用BMS不盡相同，并非所謂的汽車用BMS的降緯應(yīng)用，在滿足精度、智能化、可靠性要求的同時(shí)，更加注重成本把控。

優(yōu)旦科技通過智能保護(hù)板系列iBMS、電池管理平臺(tái)PaaS、鋰電池租賃運(yùn)營平臺(tái)SaaS的融合交互，形成了可靠性、便捷、高效的BMS整體解決方案。

如在可靠性領(lǐng)域，優(yōu)旦科技的策略是，采用一體化設(shè)計(jì)，通過電壓采集校準(zhǔn)、負(fù)載檢測、MOS驅(qū)動(dòng)響應(yīng)速度/耐壓/散熱/均流、應(yīng)用MBD開發(fā)、軟件運(yùn)行監(jiān)控、MISRA-C規(guī)范，打造了符合兩輪車市場具備可靠性以及成本優(yōu)勢的智能BMS解決方案。

此外，習(xí)清平強(qiáng)調(diào)，優(yōu)旦科技通過分布式架構(gòu)支持大量設(shè)備和高并發(fā)接口調(diào)用，異地容災(zāi)策略提供可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，完備的文檔及聯(lián)調(diào)測試環(huán)境，項(xiàng)目對接過程中快速響應(yīng)的服務(wù)保障，可以將售后費(fèi)用降低80%。

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