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動力電池競爭力的源泉——標準化制造

鉅大LARGE  |  點擊量:1505次  |  2018年07月18日  

行業生產標準不一,使得動力電池缺乏通用性,難以達到標準化、規?;a,無形中增加了電池的生產成本。同時,由于電池的充放電性能指標等存在差異,導致充電樁呈現多元化和定制化特征。動力電池的標準化制造仍在路上,越早實施標準化生產,越有利于國內實力企業搶占國內外市場先機。


李克強總理在近期召開的國務院常務會議上指出,要打一場制造業的攻堅戰,用先進標準倒逼“中國制造”升級。就動力電池行業而言,缺乏統一的生產標準,使得電池缺乏通用性,無法達到標準化、規?;a,無形中增加了電池的生產成本。動力電池標準的制定實施宜早不宜遲。


動力電池多元化使行業缺乏有效競爭


在政策和市場的雙輪驅動下,動力電池市場持續火熱。實力動力電池企業擴產,消費品類電池企業轉型,傳統鉛酸電池企業轉型,刺激著動力電池產能及產量出現暴增。


但機遇往往與風險并存,國軒高科工程研究院副院長楊續來博士認為,當前動力電池市場也存在不可忽視的危機:產能過剩風險,材料、設備、電芯等細分領域都存在“高端產能不足,低端產能過剩”現象;碳酸鋰、六氟磷酸鋰等原料價格波動大,導致企業成本壓力劇增;三星、LG、三星SDI等國際巨頭紛紛搶占中國市場,競爭日趨激烈;安全事故頻發,補貼大幅退坡,讓下游市場存在遇冷風險。

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充電溫度:0~45℃
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-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

尤其需要注意的是,充電電池的多元化致使整個電池生產行業缺乏有效競爭。某些生產特殊尺寸的電池生產企業與車企長期保持一對一供貨,導致車企不能靈活更換供貨商,無法降低采購成本。


若缺失電池的統一標準,那么我國或將引用國外電池標準,這意味著整個電池產業鏈將向國外傾斜,在裝備制造、電池成組、電池打包等環節上要受制于國外標準。


設備標準建設倒逼電池制造標準化


鋰電池商業化已有二十多年,市場上的產品尺寸規格卻依然極其多樣化,沒有實現標準化生產。為適應下游電池企業的不同需求,設備企業長期疲于研發生產各種非標設備,抬高生產成本,也讓設備的穩定升級變得困難。


鋰電池制造必須走上標準統一的道路,不然鋰電行業難以發展壯大。深圳吉陽智云科技有限公司總經理陽如坤認為,電池結構不一樣、電池規格標準不一樣,難以評判品質的高低。同樣設備也需要合適的評判標準,需要在制造效率、運轉率、尺寸標準、檢測條件、安全條件、制造流程等方面進行規范。

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鋰電設備標準化工作意義重大,將逐步改善行業低端產品橫行亂象,促進設備的優化升級,甚至可以倒逼電池走向標準化。德國電池行業則選擇先立標準,對電池高度、寬度尺寸、外包裝等進行規定,使之適合于汽車安裝。有了這個標準,電池可以實現通用、互換。在同樣的結構條件、尺寸規格下,電池的各項性能才好比較。


統一設備標準的好處是有了品質高低的評判標準,杜絕不安全設備產品的出現,同時方便“交換”,電池廠維護及更換設備更為便捷。不僅如此,設備標準統一有助于設備企業降低成本、提升產品性能。有了標準,設備企業不需要頻繁地開發新設備,研發也能往一個方向走,可以相對穩定地進行設備升級。


設備標準統一對于電池制造企業也是利好。鋰電池制造成本分為三大塊,即電力、人工、設備折舊(成本占到15%-20%),剩下就是材料成本,其他就是一些較小的費用。從制造角度來看,鋰電池制造有很大的提升效率、降低成本的空間,設備標準統一后將有助于設備折舊成本的降低。


目前每個廠家做的電池都不一樣,經常更改電池結構、尺寸,每款電池又有新的特點,這樣很難將制造工藝摸索至最成熟階段。電池需要標準化,標準制造才能真正降低成本,提升國產電池競爭力,涌現出一批實力強的企業。


新標準勢必帶來動力電池行業新景象


即將實施的“新國標”適用范圍覆蓋了電芯、模組、動力電池包、動力電池系統這4個層級,產品類型包括混合動力、插電式/增程式混合動力、純電動乘用車和商用車,基本構成了完整的動力電池系統的標準體系。


新國標GB/T31484、GB/T31485和GB/T31486針對單體電池和模塊建立了電性能和安全性能的完整測試體系:既有包括容量、能量、功率、效率、標準循環壽命、工況循環壽命、存儲、荷電保持、容量恢復、倍率性能、高低溫性能等電性能測試,又包括過放電、過充電、短路、跌落、加熱、擠壓、針刺、海水浸泡、溫度循環和低氣壓等安全性能測試。


其中,工況循環壽命、海水浸泡、溫度循環和低氣壓是QC/T743標準中沒有的測試項目,而這幾個項目恰恰是電池實際使用和運輸過程中的常規檢測項目,說明新國標注重模擬電池的實際使用和運輸時的性能,反映出新國標對電池使用和運輸性能的關注。


新國標GB/T31487.1、GB/T31487.2和GB/T31487.3針對電池包和系統建立了電性能和安全性能的完整測試體系,注重電池系統的整體安全性能。既有容量和能量、功率內阻、無負載容量損失、存儲中容量損失、高低溫啟動功率和能量效率等常規電性能測試。針對系統級的安全防護要求,在此前的標準中是缺失的,新國標GB/T31487.3的發布,彌補了這方面的標準空白。


業內專家表示,新國標明確了動力電池的主要技術參數,其發布實施,將為整車企業和電池企業提供統一的衡量標準,為行業的有序發展提供重要保證。


隨著行業的發展,老的標準不能適應新的技術發展,不斷進行政策調整是正常現象。由于政策的支持,這幾年很多企業進入了電池行業。但是電池產業是一個需要經驗沉淀和積累的行業,技術開發的積累,產品安全性的積累,并不是砸了錢就能做好產品。電池行業良莠不齊,新國標的要求,就是把行業朝正確的方向引導。


從執行的時間上看并不匆忙,從電池新國標咨詢稿的發布,到定稿、發布,再到真正執行,時間上也給了大半年的時間,對于產品、技術積累不是很深的企業,要調整技術以符合新國標可能比較匆忙,對于積累較深的企業,已經有所準備,操作起來相對簡單。


業內電池企業全力備戰新國標的執行


動力蓄電池新國標執行大勢已定。目前進入前三批單體目錄的電池企業有25家,不論是否進入目錄,這些企業都要根據新國標進行技術調整。


針對動力蓄電池新國標的強制執行,CATL、比克、普萊德、波士頓等多家電池企業表示,執行電池新國標具有積極意義。此前政策相對寬松,標準體系不健全,使得大批電池企業野蠻生長,產品良莠不齊,劣質低價產品破壞了市場的公平競爭。


通過執行相對更嚴格、更高的電池標準,能夠鼓勵企業致力于技術研發,將技術不達標的企業清掃出局,從而達到引導技術進步的目標。


比克動力電池有限公司首席技術官駱兆軍表示,雖然政策是推薦性的,沒有強制性執行,但是沒有通過新國標檢測終究不能安心,因此今年年初就開始根據新國標進行一些技術調整,整體壓力不大。


除了要滿足產品技術指標的要求,外資企業可能還有額外的工作要做。北京波士頓電池技術有限公司高級總監馬俊峰表示,政策不穩定,電池標準多,不知道究竟該依照哪個標準做準備。其次,根據《汽車動力蓄電池行業規范條件》,對于外資企業除了產品的技術水平要滿足技術標準,還要滿足其他條件,例如在境內建廠。


對于今年動力電池市場的供需情況,受去年電池產能供不應求的影響,很多企業都加大了產能布局;今年上半年,由于政策的不穩定性,車企和電池企業都不敢放開手腳,理論上會影響產能和銷量。


對于電池市場的判斷,普萊德新能源電池科技有限公司副總裁原誠寅介紹,政策的變動并未影響普萊德的訂單和銷量,公司正在積極為通過系統檢測標準做準備。預計今年中低端的電池產品可能會出現過剩的現象,但高品質的電池依然會供不應求。今年和整車廠的訂單早已經簽訂,對產能和銷量的影響不大。


動力電池執行新國標已成定局,企業也在積極做準備,但是由于動力電池新國標標準設定相對較高,企業要達到這些標準可能需要更多時間、更高成本。不過,電池企業可以放心的是,即使在今年7月1日之前電池不能進入目錄,對今年已簽訂的訂單也不會影響,但是在2017年7月之前必須進入目錄,否則就可能在激烈的市場競爭中被淘汰出局。


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