王曉丹：力神公司21700電池開發(fā)進展
5月22日，CIBF2018 第十三屆中國國際電池技術(shù)交流會展覽會在深圳會展中心開幕。高京輝（音）代替天津力神電池有限公司王曉丹博士在技術(shù)交流會上發(fā)表主題演講。以下是演講正文：
尊敬的各位專家、各位領(lǐng)導(dǎo)，大家下午好！我是來自力神的高京輝（音），我替王老師做匯報，他今天有事。我的水平不夠，可能匯報不夠全面。
我主要匯報三方面內(nèi)容：一是介紹天津力神電池股份有限公司。二是力神公司的21700產(chǎn)品。三是簡單介紹生產(chǎn)21700產(chǎn)品的力神蘇州工廠。
力神是國有控股的混合所有制企業(yè)，成立于1997年底，是國內(nèi)成立時間最早，也是技術(shù)實力最強的鋰離子電池生產(chǎn)企業(yè)之一，注冊資本是17.3億元人民幣，總資產(chǎn)達到100億元人民幣，目前擁有的員工數(shù)量是9000人。
由于我們是一家國際化的大公司，因此，我們在歐洲、美國、東南亞以及韓國都設(shè)有辦事處。
我們在中國有五大生產(chǎn)基地，分別位于天津總部、青島青島基地、蘇州基地、武漢基地和綿陽基地。總的產(chǎn)能是每年10GWH，預(yù)計到2020年產(chǎn)能將達到30GWH，到2025年產(chǎn)能將達到60GWH。
我們公司的產(chǎn)品系列，主要分為聚合物電池、圓形電池、方形電池、動力電池、儲能系統(tǒng)電池和超級電容器六大系列。應(yīng)用領(lǐng)域，涵蓋消費類電子、電動汽車以及儲能等三大領(lǐng)域。我們?yōu)榭蛻籼峁┤轿坏囊苿与娫吹慕鉀Q方案。
這張圖是我們主要的合作伙伴，都是相關(guān)領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)。比如消費類電子的合作伙伴有蘋果、華為、三星、LG等等。在電動汽車領(lǐng)域，國內(nèi)的知名企業(yè)包括吉利、東風(fēng)、一汽、江淮等等。合資企業(yè)包括奔馳、大眾、起亞和福特等等。在儲能領(lǐng)域，我們的合作伙伴主要有國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)。
下面介紹圓柱形電池，我們公司成立于1997年年底，我們第一款生產(chǎn)的產(chǎn)品就是18650電池，隨著技術(shù)不斷進步，我們到2011年量產(chǎn)3.0AH的電池，由于車用市場的興起，應(yīng)用于消費類電子的技術(shù)應(yīng)用在電動汽車電池上，先后開發(fā)出了2.2AH、2.5AH、2.6AH電池。2017年量產(chǎn)21700 4.0AH的電池，2018年量產(chǎn)21700 4.5AH的電池。21700所用的體系是18650 2.6AH的體系。
為什么要選擇21700呢？我覺得有三方面原因，一是單體層面，21700單體的容量是18650的1.5倍，容量更高，這樣在生產(chǎn)過程當(dāng)中，瓦時制造成本更低。二是從Pack層面來講，相同容量的Pack，使用21700比18650的電池數(shù)量減少50%，這樣使用更少的電池將利于Pack的生產(chǎn)和控制，同時Pack組裝的零部件、材料等等會大幅度下降，降低模組和Pack水平的成本。三是我們21700電池是具有超高的安全性。這張圖片是我們在客戶端和客戶一起做的熱失控測試。圖中三個圓圈的位置是用加熱絲故意將單支電池引爆，看單支電池在熱失控情況下會不會導(dǎo)致Pack失控，這是很困難的測試，而且具有不可重復(fù)性，通過長達一年的努力，從材料、體系、零部件等等方面進行改善，最終是通過了這項測試。通過這項測試的關(guān)鍵技術(shù)是引導(dǎo)電池能量定向釋放，從電池的頂端和底端釋放，防止電池側(cè)面出現(xiàn)開裂，引發(fā)其他電池出現(xiàn)連鎖反應(yīng)。
力神電池21700的產(chǎn)品，根據(jù)應(yīng)用方向分為兩類：一是混合動力用的動力電池，二是純電動汽車用的電池。這張圖的橫坐標(biāo)是比能量，縱坐標(biāo)是比功率。目前我們有一款超高功率2.0AH的電池，這款產(chǎn)品的比功率達到3500WH/KG，已經(jīng)具備量產(chǎn)條件。2019年三季度我們會推出容量更高、比功率更高的產(chǎn)品，就是3.0AH的產(chǎn)品，它的比功率達到4KWH/KG。右邊是我們能量型產(chǎn)品的Roadmap，比較成熟的是21700 4.0AH產(chǎn)品和21700 4.5AH的產(chǎn)品。處于開發(fā)尾端是21700 4.8AH的產(chǎn)品，在業(yè)內(nèi)也是屬于領(lǐng)先階段。同時我們也在開發(fā)容量更高的能量型電池，我們將在2019年一季度量產(chǎn)21700 5.1AH產(chǎn)品，2019年三季度量產(chǎn)21700 5.3AH產(chǎn)品，在業(yè)內(nèi)都是屬于容量最高的產(chǎn)品。我說的容量最高，容量指的是EC放電的容量，國標(biāo)有要求。
下面介紹21700產(chǎn)品系列。
2.0AH，它最大的特點是優(yōu)異的功率性能，內(nèi)阻只有6，持續(xù)的比功率達到3500WH/KG，最大的放電電流達到80A。這款產(chǎn)品使用5C進行放電滿足低溫30度進行放電，具有很寬的溫度窗口，同時實現(xiàn)負(fù)30度到60度的放電。這款電池最大的持續(xù)充電倍率達到25C，最大的持續(xù)放電倍率達到40C。這款產(chǎn)品最關(guān)鍵的特征，優(yōu)異的倍率性能，比功率達到3500WH/KG，單支電池實現(xiàn)245W放電。這款產(chǎn)品用于12-48V的啟停電源和混合動力汽車。這款產(chǎn)品已經(jīng)有客戶有量產(chǎn)需求。
21700 3.0AH產(chǎn)品，具有超高功率的特性，持續(xù)比功率4000WH/KG，實現(xiàn)最大100A的持續(xù)放電。這款產(chǎn)品滿充滿放循環(huán)是可以滿足800次80%的需求。同時也是用10A進行放電，可以從零下30度到60度都可以進行放電，具備非常寬的溫度窗口。這款產(chǎn)品最大的持續(xù)充電倍率是17C，最大的持續(xù)放電倍率達到25C。
下面介紹能量性產(chǎn)品，目前最成熟的是4.0AH的產(chǎn)品，這款產(chǎn)品的比能量是達到了209WH/KG。這款產(chǎn)品的幾個特點，優(yōu)異的循環(huán)性能，1000次滿足80%左右，寬的溫度窗口可以實現(xiàn)負(fù)20度到60度的溫度范圍進行放電，良好的倍率性能可以實現(xiàn)5C放電，以及適用于純電動汽車用的比較低的DCR。4.0AH產(chǎn)品的特征是化學(xué)體系是非常成熟的，正極使用NMC，負(fù)極使用石墨。優(yōu)異的循環(huán)性能。超高的性價比，這款電池批量生產(chǎn)，用于乘用車和物流車。
21700的明星產(chǎn)品21700 4.5AH的產(chǎn)品，這款產(chǎn)品同時具備非常高的比能量，達到了230WH/KG，同時還具備快充性能，可以實現(xiàn)1.2C充電的循環(huán)，既解決用戶的里程焦慮，也解決了用戶充電時間的焦慮。1.2C充電循環(huán)滿足一千次，剩余80%以上。充電45分鐘就可以達到80%SOC，這款產(chǎn)品可以實現(xiàn)3C的放電，以及具備比較寬的溫度窗口，實現(xiàn)負(fù)20到60度的放電。這款產(chǎn)品的關(guān)鍵特征，首先是快充性能，高的比能量。它的續(xù)航里程比4.0AH提高13%，這款產(chǎn)品目前也在純電動汽車上進行批量生產(chǎn)。
4.8AH 21700處于開發(fā)成熟階段，這款產(chǎn)品的比能量是非常高，達到接近250WH/KG，循環(huán)趨勢可以滿足一千次80%，同時還具有優(yōu)異的存儲特性，25度存儲30天以后殘余容量95%，恢復(fù)容量98%。這款電池持續(xù)電流是3C，同時也可以實現(xiàn)負(fù)20度到60度的寬溫度范圍進行使用。
4.0AH和4.5AH兩款電池，目前已經(jīng)屬于供不應(yīng)求的狀態(tài)，2018年余下的幾個月份，每個月都有兩千臺車以上的需求。下面的四張圖是在國內(nèi)客戶進行成功應(yīng)用的案例。
目前開發(fā)的最高產(chǎn)品是21700 5.3AH，比能量達到270WH/KG。對比于4.0AH電池續(xù)航只有300公里，用于普通的乘用車，這款電池續(xù)航比4.0AH提升33%，可以應(yīng)用于高端的乘用車，將于2019年三季度實現(xiàn)量產(chǎn)。
最后介紹一下蘇州工廠。蘇州工廠主要生產(chǎn)21700的電芯和Pack，從2017年6月份開始量產(chǎn)，目前的產(chǎn)能是每年4GWH，規(guī)劃的總產(chǎn)能是10GWH。蘇州工廠具有先進的全自動化的生產(chǎn)線，左上角的圖是雙螺桿，它可以實現(xiàn)連續(xù)不斷的進行勻漿，右邊是高速雙層寬幅的涂附設(shè)備，涂附能力是目前行業(yè)主流能力的4倍。總體來講，我們蘇州工廠是具備高度的自動化、智能化以及規(guī)模化的生產(chǎn)模式。
以上是報告的全部內(nèi)容。謝謝各位！
（根據(jù)速記整理，未經(jīng)嘉賓審閱）
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