快充“江湖”,看微宏风头正劲

2016-12-17 07:39祁娟熊燕舞
运输经理世界 2016年9期
关键词:钛酸电解液锂电池

文/祁娟 熊燕舞

快充“江湖”,看微宏风头正劲

文/祁娟 熊燕舞

十年磨一剑,微宏把“快充”炼得炉火纯青,俨然成为国内快充动力电池的“代名词”。但微宏不满足做简单的“产品提供者”,而是以全球纯电动城市公交为切入口,辐射至纯电动出租车、纯电动乘用车,最终形成供电、用电、储电的完整闭环,体现动力电池真正的价值所在。

9月下旬,有百年历史的世界第一大商用车展—德国汉诺威车展(IAA2016)拉开两年一度的大幕。在上千家参展商中,作为中国为数不多的企业之一—微宏动力系统(湖州)有限公司(以下简称“微宏动力”)着实让人惊艳了一把:不仅带来了“10分钟快充”电池产品,还提出了清洁城市交通(Clean City Transit,CCT)计划,为当下日益恶化的全球城市环境带来全新解决方案。

续航里程短、充电时间长始终是新能源汽车无法绕开的问题。“里程焦虑”带来行业集体焦虑,而微宏动力“十年磨一剑”,从一开始就主打“快充”牌,通过创新技术一举解决行业多年“痛点”,这是要改变世界的节奏?

作为一家以技术为先导的新能源汽车动力电池企业,微宏的钛酸锂电池目前主要应用于商用车,这些车辆所应对的路况复杂性和工作强度,是乘用车无可比拟的,而微宏将动力电池率先搭载于客车上,正是对其产品质量稳定性的有效检验。

“截至到2016年上半年,微宏动力在全球配套的电动公交车已超过11000辆,累计行驶里程超过10亿公里,这当中没有一辆电动公交车因为电池导致发生事故,而其中有不少车辆搭载的正是微宏快充钛酸锂电池。”9月5日,微宏动力市场副总裁宋寒在面对媒体时如是说。

“快充”起步,技术路线三分天下

十年前,微宏动力起步于江南小城湖州,投资7300万美元,没有生产车间,只有研发中心,所有员工均是研发人员;2008年建立第一条生产线,没有订单,也没有销售额,但公司却依然保持每年超过2000万元的科研投入。

一直以来,业界就磷酸铁锂和三元两种技术路线之间争论不休。特别是我国的补贴政策对磷酸铁锂电池的态度较为明确,且各项技术指标、国家科研立项均围绕磷酸铁锂展开,而对钛酸锂电池的态度,并不十分明确。因此,微宏动力在2009年推出第一代LpTO钛酸锂电池,并采取快充方式,虽然独树一帜,但并未引起太大市场反响。

据相关负责人介绍,微宏动力的LpTO钛酸锂电池从材料本身化学特性上,与普通锂电池有较大区别,专门针对电动客车与储能应用的需求设计。采用微宏专利技术的改进钛酸锂材料作为负极材料,有效防止电解液与电极之间发生反应,同时安全性方便也有保障,它能有效地抑制普通钛酸锂电池的胀气问题,充分发挥其超长循环寿命。LpTO钛酸锂电池拥有10分钟快速充满电、20000次循环寿命,是目前已知锂电池家族中最安全的化学结构。

2011年,微宏动力投下国内第一条快充公交线路,以一种破局者的姿态出现在行业面前;2013年,又发布了第二代快充电池LpCO锂电池,采用多孔复合碳为负极材料,进一步提高能量密度,循环寿命超过1万次,10-15分钟便可快速充满电;2015年,微宏动力推出新一代“快充”纯电动乘用车动力电池,该电池可同时满足“10-15分钟充满电、单次充电续航300Km、电池与车身同步寿命设计(电池寿命60万公里)”三个指标。该电池组计划用于电动出租车上,并逐步推广到乘用车应用。

发展至今,第三代新产品MVPACK已研发成功,微宏动力已成为全球实现商业化大规模生产“10分钟充满电”动力电池三家企业之一。其快充动力电池产品已在全球6个国家,100余个城市安全运营,其中在北京、重庆和西安,配备微宏快充电池技术的新能源巴士分别占当地市场份额的60%、90%及84%。在国外,微宏产品也已进入英国、比利时、德国等对品质把控严格的欧洲市场,仅伦敦已有超过1000台双层大巴配置了微宏快充电池。如此高的市场占有率,不仅是用户对微宏动力快充技术的认可,也是对快充运营模式的肯定。

当年一个负资产增长的小企业,截至2015年底,已成长为年销售额达15亿元的知名公司。

经过多年研究,微宏动力选择了能承受快充大电流、具有尖晶石结构的钛酸锂多孔复合碳做负极材料,同时,为了避免快充时高功率电流对电池安全性造成的威胁,又结合了不燃烧电解液、高孔隙率高透气性隔膜技术以及STL智能热控流体技术,以提升充电安全。这三大核心技术是微宏发展新能源汽车产业的资本所在。

北京小营纯电动巴士车载微宏快充电池

竞争力强劲,三大核心技术勾勒立体蓝图

快充技术的适时出现,大大提升了充电效率,也打开了快充技术的巨大市场需求,欲分得一杯羹的动力电池企业不在少数,竞争如此激烈,微宏动力的技术优势究竟是什么?

宋寒认为,从多年实际运营情况总结来看,“快充、长寿命、高安全”是微宏动力的核心竞争力,也是其一直追求和倡导的技术方向,更是用户认可的路线。

也就是说,微宏动力的电池产品可实现十分钟快速充满电,使电动汽车保持其应有的机动性,也符合公交运营的需求,保证了车辆的出勤率;可保证和车辆同等使用寿命,车辆使用周期内无须更换电池,使用寿命长,综合使用成本低;在电池的安全性上,从电池原材料、电池单体到电池组系统的设计,再到生产流程,都严格管控,保证产品安全。

据介绍,快充技术的核心是通过化学体系的设计优化,加速锂离子在正负极间移动的速度。普通化学体系的电池,在快充时负极会出现副产物,影响电芯的循环和稳定性,只能采用可承受快充大电流的负极材料来做快充。为了避免快充时高功率电流对电池安全性造成的威胁,今年3月,拥有强大研发团队的微宏动力发布了“不燃烧电池”技术。其中,有三项核心技术是其他企业所不具有的,也成为微宏动力发展新能源汽车产业的资本所在。

第一项核心技术是不燃烧电解液。通常情况下,遇到明火时,普通电解液迅速燃烧,直至全部烧完才熄灭,而微宏动力经过八年研发的不燃烧电解液,在遇到明火时火苗会被电解液气体扑灭,即便是用烧红的电阻丝浸入也不会燃烧。

第二项核心技术是耐高温隔膜。动力电池的燃烧往往是因为隔膜被熔化,这是由于电池的充放电本身是一个电化学过程,必然伴随热能产生,一般市面上的隔膜耐温度只有120℃左右,但微宏的高温隔膜可在300℃下烘拷一小时也能保持完好。

第三项核心技术是智能热控流体被动防御技术。如果说,不燃烧电解液和耐高温隔膜只解决了78%的热失控,还剩22%怎么解决?微宏智能热控流体被动防御技术就派上用场了,该技术可把电池与外界空气隔离开,防止火灾发生,目前已通过实践检验。

据悉,英国伦敦一辆双层巴士在安装电池时,由于操作不当导致电解液少量泄漏,但工作人员因感恩节来临匆忙回家过节,没有注意到这一隐患就关门离开了,一周后才发现,微宏智能热控流体被动防御技术成功阻断了电解液与空气接触,没有造成安全事故。

功夫不负有心人。今天7月,我国正式公布的动力电池企业目录中,微宏动力“榜上有名”,这正是对微宏十年来兢兢业业做电池的最好认可。

今年6月英国举办的“转型创新商业奖”上,微宏动力成为唯一入选的中国企业,独揽两项大奖。图为微宏动力首席执行官吴扬(中)接受颁奖

剑指电动化,挖掘动力电池真正价值

除了“不燃烧电池”技术,微宏拥有超过300余项专利,其中60%为发明专利,15%为国际专利。2013年,微宏率先通过汽车行业质量管理标准认证ISO/ TS16949:2009认证,成为当时国内为数不多通过此认证的电池企业之一。

对此,宋寒表示:“微宏动力最核心的部分是在研发,目前研发人员共有300多人,从2012年被认定为国家高新技术企业,到2015年被认定为省级企业技术中心,并公示升级为省级重点企业研究院,能过得到省政府的支持,是公司发展过程中非常重要的里程碑。”

未来微宏动力将进行怎样的规划?宋寒在媒体会上向大家透露,下一步,微宏动力将着重推进清洁城市交通(Clean City Transit,CCT)计划,即以“快充、长寿命、高安全的”电池体系为基础,以实现城市交通电动化为目标,从城市纯电动公交开始,将业务范围逐步扩展至纯电动出租车,预计不久的将来即可实现10-15分钟的快速充电,充一次电可达到300公里续航里程,电池与车辆同步寿命。“未来我们还将拓展至家用纯电动乘用车领域,在不影响现有交通体系的运营模式前提下,实现整个城市交通体系的电动化。”

对于性能如此优秀的产品为何至今还没有在国内市场化,宋寒表示,何时投入市场是客户需求与产品匹配的过程,微宏动力也在找一个比较合适的时机推广这项技术。“希望未来,不燃烧电池可以成为标配。”宋寒说。

上图:以微宏动力为代表的优质动力电池企业,始终着眼于解决当前新能源汽车领域发展所面临的主要瓶颈,未来构建动力电池市场的新秩序或指日可待

下图:英国伦敦双层巴士车载微宏快充电池

值得欣慰的是,今年6月9日,在英国权威媒体《金融时报》举办的“转型创新商业奖”颁奖典礼上,微宏动力分别荣获了“低碳城市转型创新成就奖”与“转型创新商业卓越奖”两大奖项。成为此次颁奖典礼上唯一入选的中国企业独揽两项大奖。据主办方介绍,“转型创新商业奖”从来自全球92个国家和地区的企业和组织中综合评选,重点表彰在全球范围内通过独特与创新的技术与商业模式,打破壁垒,极大地改观所在行业现状,并对塑造行业发展具有突破性价值,构筑全新的业内合作发展商业模式的企业及组织。

获得这两项大奖,微宏动力首席执行官吴扬非常欣喜,他表示:“微宏诚心诚意花了时间,立志造世界上最好的锂电池产品。我们对这个行业投入热爱和激情,得到世界最高级别的肯定,非常激动。作为‘中国智造’的唯一代表,走上世界‘转型创新技术与商业模式’的舞台,我感到十分骄傲!”

随着国家有关动力电池相关政策细则的陆续出台,我国动力电池在提升质量的同时,或将迎来又一个爆发期,而以微宏动力为代表的优质动力电池企业,始终着眼于解决当前新能源汽车领域发展所面临的主要瓶颈,意欲最终形成供电、用电、储电的完整产业闭环,未来构建动力电池市场的新秩序或指日可待。

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下一步,微宏动力将着重推进清洁城市交通(CCT)计划,即以“快充、长寿命、高安全的”电池体系为基础,以实现城市交通电动化为目标,从城市纯电动公交开始,将业务范围逐步扩展至纯电动出租车、家用纯电动乘用车领域,在不影响现有交通体系的运营模式前提下,实现整个城市交通体系的电动化。

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