曾毓群博士在2024世界動力電池大會上發(fā)言
以下為演講實錄:
今天我要先從一則壞消息說起。有媒體報道,到了2050年,隨著全球氣候變暖,世界上大部分城市將因為太熱而不能舉辦奧運會。
氣候問題嚴峻。怎么辦?全世界都在尋找答案。
最近,中共中央、國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于經(jīng)濟社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型的相關(guān)意見》,明確了綠色轉(zhuǎn)型的頂層設(shè)計、分階段目標和政策體系。我想這是中國給世界的一個答案。
推動能源和交通綠色轉(zhuǎn)型,是全面綠色轉(zhuǎn)型的重要部分,也是關(guān)乎生存和發(fā)展的重大課題。
而作為推動轉(zhuǎn)型關(guān)鍵的新能源電池,也進入了新的發(fā)展階段。
去年,我提出,動力電池行業(yè)需要從“有”到“好”;今年,我認為,行業(yè)必須邁進“高標準”發(fā)展階段。
“高標準”意味著什么?到底該怎么干?我想提下面四點建議:
首先,是高安全。
高安全,是行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的生命線。
據(jù)公安部統(tǒng)計,截至6月底國內(nèi)新能源車保有量已達2500萬輛。據(jù)全國乘聯(lián)會統(tǒng)計,7月國內(nèi)新能源乘用車零售滲透率達51%,8月預(yù)計將超過53%。新能源車市場規(guī)模持續(xù)增長。
然而,新能源車安全事故頻發(fā)。今年6月份,央視的專題報道中提到,2023年新能源車的火災(zāi)發(fā)生率約為萬分之0.96。安全問題得不到解決,后果將是災(zāi)難性的。
提升安全性,重點是電池,關(guān)鍵在標準。當前,市場上絕大部分電池的安全系數(shù)遠遠不夠。很多產(chǎn)品號稱安全失效率達到PPM級,也就是百萬分之一,但實際上,安全失效率是千分之一。當前,全國2500萬輛新能源車里裝載的電芯數(shù)量,已達到了數(shù)十億個。這個絕對值乘以失效率,安全風險可想而知。
所以我認為,安全必須要有絕對的標準。
當前,寧德時代將安全視為企業(yè)的生命線,已成功將電芯的單體安全失效率降到了十億分之一,即PPB級,把安全系數(shù)提升了幾個數(shù)量級。
電池安全是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,貫穿于電池的材料開發(fā)、單體設(shè)計、系統(tǒng)集成、以及用戶使用等整個過程。
對電池而言,材料本征的熱穩(wěn)定性非常重要;單體組合成的電池體系里,也包含有非常重要的互動過程。電池熱穩(wěn)定性管理的難點,就在于如何完整地挖掘電池體系里的各種副反應(yīng)。畢竟,電池不僅僅是各種零部件的機械組裝。
寧德時代將重點放在了電池的整體安全上,建立了系統(tǒng)性的安全保障體系。我們的電池設(shè)計、生產(chǎn)、檢測圍繞整車服役過程中可能出現(xiàn)的各種場景,實現(xiàn)全場景、全周期、全方位、全系統(tǒng)的安全。
系統(tǒng)設(shè)計方面,我們率先發(fā)布并大規(guī)模量產(chǎn)了“無熱擴散”技術(shù),也稱為NP技術(shù)。我們的第三代NP技術(shù)(NP3.0)不僅能保障電池系統(tǒng)在發(fā)生熱失控之后不起火、不擴散,更能進一步做到“不冒煙”。
生產(chǎn)方面,我們打造了AI加強的第八代智造生產(chǎn)線,在生產(chǎn)環(huán)節(jié)設(shè)置了超過6800個質(zhì)量控制點,對生產(chǎn)全流程進行智能監(jiān)測,最大程度避免產(chǎn)品缺陷。
同時,我們構(gòu)建了全行業(yè)最豐富的電池缺陷數(shù)據(jù)庫,將AI學(xué)習(xí)引入到鋰電池行業(yè),通過不斷學(xué)習(xí)、優(yōu)化算法,提高檢測的準確性、系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
目前,全球每三輛新能源車,就有一輛搭載寧德時代電池?!斑x電車認準寧德時代電池”,已經(jīng)成為消費者心中的共識。
我希望,行業(yè)把競爭放到一邊,把消費者的切身利益,尤其是把大家的安全放在首位;共同提高安全標準,建立絕對的安全標準紅線。
其次,是高可靠。
“可靠”是動力電池行業(yè)的競爭力。只有高可靠,才能讓用戶有保障、行業(yè)有發(fā)展。當前,行業(yè)良莠不齊,許多產(chǎn)品“名不符實”,產(chǎn)品的真實可靠性與標稱的可靠性差距很大。
許多電池的標稱壽命達到16年,甚至20年。如何對電池的壽命進行測試驗證?如何確保電池在各種極端環(huán)境下的壽命?
對此,我們建立了可靠性管理體系,實現(xiàn)了電池的設(shè)計、生產(chǎn)、產(chǎn)品原料、售后市場全方位系統(tǒng)性覆蓋。同時,我們開發(fā)了行業(yè)最先進的可靠性評價體系。
我們從材料的底層機理深入剖析,經(jīng)過海量的研發(fā)數(shù)據(jù)及市場端大數(shù)據(jù)交叉驗證,開發(fā)了“加速測試”方法,以及壽命預(yù)測模型,可精準預(yù)測和驗證電池壽命。
而且我們從應(yīng)用場景出發(fā),開發(fā)了“等效測試”方法及標準,讓測試與實際運行狀況“等效”,避免測試脫離實際的情況。
我希望,在政府和有關(guān)部門的領(lǐng)導(dǎo)下,行業(yè)攜手建立可靠性管理和測試方法上的“高標準”,確保動力電池產(chǎn)品的“高可靠”。
第三,高性能。
行業(yè)不斷發(fā)展,新的應(yīng)用場景不斷涌現(xiàn)。當前,電動商用車全面爆發(fā)指日可待,電動船舶蓄勢待發(fā),電動飛機更蘊含著廣闊的想象空間。追求行業(yè)新突破,現(xiàn)在正是好時機。
但新場景也催生了對電池性能的更高要求,電池在安全性、可靠性、能量密度、快充、循環(huán)壽命、耐溫性等方面需要創(chuàng)新突破。
上半年,在乘用車領(lǐng)域,我們推出了神行Plus電池。這是行業(yè)中首款同時實現(xiàn)1000公里長續(xù)航和4C超充的磷酸鐵鋰電池。
針對商用場景,我們發(fā)布了首個商用電池品牌“天行”?!疤煨小痹谛袠I(yè)中首次做到4C超充、500公里長續(xù)航。
在電船領(lǐng)域,截至8月底,國內(nèi)各類水域中,已有約700艘電動船舶搭載了寧德時代電池。
電動飛機領(lǐng)域前景無比廣闊。去年,我們已成功試飛4噸級民用電動飛機。今年底,搭載寧德時代電池的eVTOL有望首次飛行。
第四,高價值。
一個好電池,輸出動能只是“基本功”。我們希望讓電池釋放出多維度的經(jīng)濟價值、社會價值,創(chuàng)造“高價值”。好電池,甚至可以是一種“投資品”。
比如行業(yè)里經(jīng)常探討的V2G技術(shù),Vehicle to Grid,即車與電網(wǎng)的聯(lián)動技術(shù)。V2G背后的實質(zhì)是B2G,Battery to Grid,車、船等設(shè)備里裝載的電池與電網(wǎng)雙向融合互動技術(shù)。我們現(xiàn)在正在進行這種模式的試點,包括了各類電池與電網(wǎng)、局域網(wǎng)的聯(lián)動。
這將讓電池不僅成為消費品,還可以是投資品。電池可以在峰谷電價差距相當高的地方,為消費者提供新的價值。同時,電池作為一個“移動充電寶”,將來可以平衡風、光、儲、充,在電網(wǎng)不穩(wěn)定的一些極端情況下,還可以作為電源。
所以說,B2G技術(shù)既有社會價值,又有個人的經(jīng)濟價值。
這種高價值,需要將電池的循環(huán)壽命、安全性、能量效率做得非常好。這樣的電池不僅提供出行服務(wù)的動能,也提供儲充服務(wù),并能夠幫用戶賺取差價,成為投資品,對社會而言,也能夠成為安全的保障。
今天,我也想借此機會回應(yīng)一下,最近大家比較關(guān)注的兩個話題。
首先,關(guān)于全固態(tài)電池的進展。我們在全固態(tài)電池上,已經(jīng)投入了7~8年的時間進行研究。研發(fā)全固態(tài)電池的關(guān)鍵,在于對材料和化學(xué)體系的研究,其中最難的就是“固-固界面”問題。如果用數(shù)字1到9,表示固態(tài)電池的技術(shù)和制造成熟度,1是剛開始涉及這一領(lǐng)域,9是技術(shù)成熟,可以投入大規(guī)模生產(chǎn)。當前行業(yè)最高水平只到了4左右,只是做出了一些器件樣品,進行一些實驗驗證。這些器件的使用,有很多邊界條件,如要在6000個大氣壓下,才實現(xiàn)較高的低溫性能等。這意味著這些器件還無法投入市場應(yīng)用。
我們目前的研究進展也處在4左右,但是對比全世界的情況,我們的研究應(yīng)該算是“領(lǐng)先一大步”,或者英文叫做Second to none。
其次,關(guān)于動力電池的軟包、方殼、圓柱等等,究竟哪種形式更好?這個問題,我想借用中國一句古話:“文質(zhì)彬彬,然后君子”,文質(zhì)彬彬才是君子的主要標準。“文”是指表面的形式,是外在的;而“質(zhì)”是核心的本質(zhì),是內(nèi)在的。文和質(zhì)要互相協(xié)同,也就是化學(xué)體系和包裝形式,要互相協(xié)同、互相適應(yīng),那才能算是“文質(zhì)彬彬”。
對電池來說,材料和化學(xué)體系是本質(zhì),其它的就是“文”,把材料和化學(xué)體系研發(fā)好,是做好電池的基本功,是電池品質(zhì)的決定性要素。
寧德時代內(nèi)部有句話,叫“練好基本功,發(fā)揮想象力”。在此,我也想把這句話拿出來,與行業(yè)同道共勉!讓我們扎扎實實地練好材料和化學(xué)體系的“基本功”,發(fā)揮創(chuàng)新前瞻的“想象力”,共創(chuàng)動力電池的高標準時代!