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电池行业新一轮洗牌 标准化或抢占先机

2018-9-29 01:12| 发布者: admin| 查看: 2224| 评论: 0|原作者: 电动知家|来自: 带你吃晚点版

摘要: 在目前的现状和条件下,其实单体电池的型号不统一并不是当前车用动力电池的最大问题,反而是电池组的标准化更加重要,首先把动力电池模组做成标准化,包括尺寸标准化和DR平台标准化,待模组标准化后再反向规定电芯的 ...

在目前的现状和条件下,其实单体电池的型号不统一并不是当前车用动力电池的最大问题,反而是电池组的标准化更加重要,首先把动力电池模组做成标准化,包括尺寸标准化和DR平台标准化,待模组标准化后再反向规定电芯的规格。

我国动力电池标准化问题由来已久,长期以来,动力电池尤其是单体电芯的规格尺寸不统一,一直是主机厂和动力电池企业合作的主要矛盾之一,也是阻碍我国动力电池产业进一步发展的重大障碍,给主机厂和电池厂都带来了极大的压力。多年来,国内包括政府、车企、电池企业、标准制定机构在内的各方都想牵头制定相关标准。但是迄今为止,动力电池在标准化制造上一直是“雷声大、雨点小”,目前国内虽然有推荐标准:GB/T 34013-2017(电动汽车用动力蓄电池产品规格尺寸),但由于代表性不足,抑或考虑尚需完善等问题目前大家基本不采用;我国动力电池行业还处在电池路线各不相同、电池型号繁杂、产量分散的较为无序的状态。甚至有网友向工信部留言建议,得到的回复是“通过标准的引导和规范作用,促进动力电池产品的规模化和集约化发展”。

为什么电池标准化这么难?

电池标准化后,可以解决很多的问题。比如,换电技术,电动汽车没电了,用几分钟的时间换几组电池就可以满血复活了,不用等待漫长的充电过程;标准化的电池也可以降低电池的生产成本;标准化的电池也利于废旧电池的回收和阶梯利用。甚至可以降低整个电动汽车行业的生产、维修的门槛。

但为什么电池标准化这么难?据业内人士分析,我国动力电池标准化制造进程之所以如此缓慢,主要因为以下几点原因:首先,动力电池行业尚未成熟,不同企业在动力电池的选材、设计、连接方式等方面往往不能达成共识,各家对于标准的理解都不一样,很难统一;其次,从车企的角度来说,对动力电池的选择往往基于对电池技术的掌握程度及产品的定位,动力电池被动地形成了种类、型号等技术参数各不一样;再次,由于动力电池产业处于初级阶段,各企业尚在探索之中,行业内缺少可以引导标准化形成的巨头。另外,电池和电动汽车企业均将电池、电池组的设计、工程和控制策略视为核心技术和重要的知识产权。出于保密的考虑,多数企业不愿将自己制造的动力电池参数公之于众,这使得制定行业标准失去了必要的技术参数作为参考。从国际环境看,新能源的推广不仅仅存在于中国。德国、日本、美国对锂电池储能需求比较大。目前动力电池的生产厂家主要集中在中日韩三国。比如中国的比亚迪、日本松下、韩国的三星和LG化学、美国A123,还有特斯拉超级工厂。这么看来,电池标准化不仅仅是国标这么简单了,想全球标准化肯定是难行之路。

有观点认为在目前的现状和条件下,其实单体电池的型号不统一并不是当前车用动力电池的最大问题,反而是电池组的标准化更加重要,首先把动力电池模组做成标准化,包括尺寸标准化和DR平台标准化,待模组标准化后再反向规定电芯的规格。

电池企业开始采用VDA标准

其实,在市场需求的导向作用下,国产动力电池的规格尺寸正在从此前的极度混乱状态将逐渐走向标准化。动力电池规格尺寸标准化是大势所趋,其中单体电芯的规格尺寸或将率先实现统一。据了解,在动力电池大规模自动化生产和产品一致性等性能不断提升的要求之下,越来越多的动力电池企业开始自发的采用VDA标准去开发设计批量生产的新一代电芯产品,主要配套新能源乘用车领域。其中,包括宁德时代、天津力神、国轩高科、中天储能、捷威动力、孚能科技、迈科新能源、中信国安盟固利等多家优秀的电池企业走在前列。

宝马I3方形电池模组

随着补贴政策的逐步退坡,主机厂及电池企业降成本压力降越来越大,而VDA标准电池壳可实现全线自动化生产,有利于大规模批量生产和降成本。同时,电芯尺寸的统一将为电池模组和电池包标准化提供坚实的基础。笔者注意到目前越来越多的电池企业和主机厂意识到了电芯尺寸标准化的重要性,在国内还没有完全统一的情况下,经过国际认证的VDA标准就成为了动力电池企业的首选。

VDA 德国汽车工业联合会标准

许多的朋友以为VDA是一种电芯的名称,然而它其实是德国汽车工业联合会(Verband der Automobilindustrie)的缩写。我们通常说到的VDA标准实际上是VDA基于当时市面上动力电池单体的尺寸规格众多的现象,推出了电芯尺寸的系列标准。在此标准推出之前,动力电池的单体有多种规格,示例如下:

标准化好处:规格的统一会带来规模化效应以降低成本。基于标准尺寸的电芯以达成电池模组的标准化。不同电芯制造商生产统一规格的电芯,为OEM提供多种选择,进一步降低整车成本。尺寸的统一为产品的升级换代带来巨大好处,可以直接替换,不用针对老款车型长期准备备件。

VDA标准已经在欧洲经过了多年的认证,在宝马、大众等品牌上已得到广泛的应用。VDA标准定义了方形电池、圆柱电池以及软包电池对应不同类型电动车的尺寸要求,车型包括HEV(混合动力)、PHEV(插电式混合动力)以及EV(纯电动车)。

例如,针对不同的车型应用,VDA一共定义了5种方形电池的尺寸:

这就是我们通常所称的VDA电芯,在此基础上开发的标准化模组称之为 VDA模组。以上尺寸的命名,初衷只是建议了不同尺寸所对应的最合适的车型,但不是一定的。

同时,VDA还定义了1种圆柱电池的尺寸和4种软包电池的尺寸。

关于使用VDA标准的不同声音

对于现在越来越多企业采用VDA标准,业界也有不同的声音,有观点认为,引用国外的标准,未来整个电池的产业链就会向国外靠拢,装备制造、电池成组、电池打包等等环节都会依赖国外标准。在这种关键零部件标准上的失语,会造成整个产业链缺乏话语权,只能紧跟国外脚步,成为亦步亦趋的追随者,甚至重走传统汽车“大而不强”的老路。据了解,VDA(德国汽车工业联合会)已经将自己制定的电池电芯尺寸提交国际标准化组织,申请成为国际通行标准。也有观点认为,当前本土电池企业引用德国标准与采用国家标准并不冲突,在执行VDA标准的同时其实就是在执行国标,只是相对集中在某几个主流的型号规格当中。其实,对于电池尺寸而言,本没有好坏,而且电池电芯尺寸上稍有变化,对电池的性能几乎没有影响。当然,作为世界上新能源汽车推广力度最大和市场规模第一的中国,我们其实早于VDA 行动,制定了自己的《电动汽车用动力蓄电池规格尺寸》国家标准,却很少企业引用,这是值得我思考的。

抢占标准化制高点

总之,不管是基于现阶段降成本驱动抑或是大规模标准化生产的需要甚至为将来电池回收利用考虑,动力电池规格尺寸标准化已是大势所趋。值得注意的是,除了电池企业主动采用VDA标准之外,越来越多的主机厂也开始对其电池供应商提出了采用VDA尺寸电芯的电池模组或电池系统。中国新能源汽车补贴的退出进入最后两年倒计时,在汽车和动力电池领域将会有一些龙头骨干企业通过自身产品标准去影响市场,逐渐被客户及产业链相关企业接受,慢慢形成一些行业通用标准。随着动力电池产业逐步成熟,最终市场上动力电池规格也会像手电筒电池一样,形成类似于只有一号、二号、五号、七号等几种规格的电池。据不完全统计国内动力电池企业三百多家,笔者认为只有拥有核心技术和话语权的企业才能在大浪淘沙中存活下来并得到更好的发展。


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