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金永昌:18650锂电池在电动汽车上的应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-05-19  来源: 网易汽车  作者:鑫椤资讯
核心提示:在“2015国际电动汽车及关键部件测评研讨会”上,韩国三星集团副总金永昌发表题为“18650锂电池在电动汽车上的应用”的主题演讲。
  2015年5月15日-16日,由中国汽车技术研究中心主办,中汽中心汽车试验研究所、汽车技术情报研究所、常州新能源汽车研究院等合作承办的“2015国际电动汽车及关键部件测评研讨会”在江苏常州召开。 

  本次研讨会以“从产品示范到商业应用”为主题,以纯电驱动和充电系统测试评价为研究对象,重点围绕“整车开发与测试评价”、“关键部件开发与测试评价”、“电池系统集成与测试评价”、“充电系统测试评价”四个技术领域进行深入解析,为电动汽车整车及关键零部件步入市场规模化应用,以及充电基础设施创新升级提供技术指导和借鉴建议。 

  在本次研讨会上,韩国三星集团副总金永昌发表题为“18650
锂电池在电动汽车上的应用”的主题演讲。 

  以下为现场实录 

  我用英文来讲,我英语说的也不是特别流离,所以感谢大家可以倾听我的演讲。 

  首先我要讲的是电动汽车的圆柱形电池,首先我想要介绍一下电池市场的情况,我们要谈的是圆柱形电池在电动车上的应用,同样我们来看一下这个前景,最后会再谈一下我们中国的策略。 

  如果来看左边,每一年圆柱形电池的需求都是省长,今年总的需求大约是50亿的电池单体,这个增长大约是7.7%,39%的电池单体都是圆柱形的,这种圆柱形电池的单体主要是用在电动汽车上。昨天有几位嘉宾讲到,未来电动汽车会迅速发展,我们认为也是这样的,我们在2020年预计我们圆柱形电池在电动汽车商的应用将会出现最高的增长率,将会达到26%,这就意味着在2020年大约还要14亿的圆柱形电池单体,那么在各个区域来看,在电动汽车上圆柱形电池的应用需求也很很高的。目前
特斯拉在这方面的使用需求是最广的,去年他们的需求也达到三百多亿,现在推出了特斯拉的S模型,他们还会推出一些小型车,2017年会推出这些小型车品,很多汽车制造商尤其是中国的公司他们也在努力想用圆柱形电池,不单单用于轿车、小型车和商用车上,还想把它用到客车上,这种趋势就推动圆柱形电池的迅速销售增长。 

  这张图向我们展示为什么汽车制造商想把圆柱形电池用在车上,这有两个很大的优势,第一个是它的能量密度很高,在之前的演讲竹本英知先生谈到,未来能量的密度将会达到很高的指标,就圆柱形的单体电池来说,我们可以看一下底下的图,当前的能量密度我们33G的单体来说大约是每千克200多瓦时,这个能量密度是很高的。第二个优势就是它的成本优势比较显著,它的生产产能是非常高而且成本比较低,生产的次品率也是非常低,所以这两个优势能够推动圆柱形电池的投放,但是也有一些圆柱形电池的劣势,比如它的寿命较短一些,但是这些汽车生产商试图正在将圆柱形电池的优势发扬光大。我想介绍一下三星在电动汽车的产品,我们有一个电池方面的产品,第一个是能量密度最高的电池,就是33G,我们用它来装备电动汽车是年通过产品的审核,另外就是29E和22P型号,这两个电池型号已经足够用在电动汽车上了,但是还有一些汽车生产商也是将22P用在电动汽车上,因为它的成本更低,而且它的动力表现也比较好,现在我们有3个型号的电池用于电动汽车,所以这个表上向我们展示3个电池的性能,这3个电池都能够在4.5V的电压下工作,但是为了达到更高的寿命,这种情况我们的电池可以保证它的循环性能在1000个循环中达到80%的电量保留,在在1500个循环中达到70%的保留率。这些型号我想介绍一下33G这个型号,它有最高的能量密度,我们使用了一种特殊的电极材料,这种材料是NCA,在负极上也有高能量密度的材料,安全性能我们在涂上了陶瓷包覆让它有更好的渗透性,有更好的功率。我们独特的特点是使用电池两边的通透系统,它有的时候能够保证它的安全性,我之后会谈谈这个特点特殊的作用。 

  这个曲线展示了经过多次循环周的表现,在左边可以看到这个循环寿命1500次循环中性能还达到79%,这取决于驾驶工况,我们预测它的性能是完全符合市场需求的,在很多的整车制造商来看,它非常重视安全性,我们测试了这些安全性的性能,(英文)这些标准,所有的这些测试项目都表明这个结果非常理想,除此之外我们也进行另外循环的测试实验,这个实验把它命为RCT,这并不是国际标准,但是我们进行了这样的测试来保证我们的电池安全性,这个测试的提出就是为了确保在电池发生破损的时候,不会对电池发生破坏尤其在电池爆炸的时候,左边的时候看到我们实验的情况、参数;首先我们在加热室里将温度加热到600度然后将电池放在中央看它的爆炸表现,这个实验通过的标准是电池顶端还在工作,而且对周围的电池不会有影响,对其他电池完好性是非常重要的,可以看到下面图中圆柱形电池排列的非常紧密,在爆炸的时候这些热量和气体会从上面和下面快速释放出来,在侧面破裂的情况下对相邻电池影响会非常大,为了防止这种情况,我们进行了这样的测试,所以看到这个幻灯片,这个是我们圆柱形电池路线发展图,尤其已经发布了33G,我们明年将会发布36G电池,能量密度达到80%,然后我们会将圆柱形电池的性能战略中,不仅仅使用电动电车的电池,我们这样可以来将电池能量密度停在45%,然后在路线图上我们也在准备发展其他创新的
电池材料技术,一会再谈谈我们材料的研究。 

  材料非常重要,因为会影响能量的密度以及电池的安全性,可以看到在左下方电池对电池能量密度的提升是息息相关的,所以我们发展NCA材料,它的电阻比较低,然后我们在发展晶硅的材料,它能更高提升能量密度,我们还在发展其他的新材料,但是对于硅方面的材料我们有很多备选替代的材料,还有SCN这样的材料,也在等待着大规模生产适用于电动汽车上,所以关于安全性我们也在准备陶瓷保护层,陶瓷保护层有很多特点,它的保护性非常重要,现在的这些保护层都能够在高温下进行保护。 

  这是我们演讲最后的一个方面,三星的目的就是要成为中国汽车电池的第一大供应商,为了这个战略,我们现在要将我们的生产厂房进行当地化,关于电池生产方面我们也在西安投资的生产线,而且将在今年进行生产,我们也有计划来投资在天津进行圆柱形电池生产,我们现在想加快项目的建设,在这种战略指导下我们会给电动汽车很多特性的性能提高,降低电池使用的成本和购买成本,这个是我的演讲,非常感谢你们的倾听。
 
关于我们:中国化学与物理电源行业协会(China Industrial Association of Power Sources,缩写:CIAPS) 是由电池行业企(事)业单位自愿组成的全国性、行业性、非营利性的社会组织。协会成立于1989年12月,现有550多家会员单位,下设碱性蓄电池与新型化学电源分会、酸性蓄电池分会、锂电池分会、太阳能光伏分会、干电池工作委员会、电源配件分会、移动电源分会、储能应用分会、动力电池应用分会和电池隔膜分会等十个分支机构。
本会专业范围包括:铅酸蓄电池、镉镍蓄电池、氢镍蓄电池、锌锰碱锰电池、锂一次电池、锂离子电池、太阳电池、燃料电池、锌银电池、热电池、超级电容器、温差发电器及其他各种新型电池、电池系统解决方案,以及各类电池用原材料、零配件、生产设备、测试仪器和电池管理系统等。

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