【EV视界报道】9月7日,在2022第四届全球新能源与智能汽车供应链创新大会上,浙江清优材料科技有限公司董事长宋春亮表示,前面很多专家都是在电芯层面讲了很多创新,包括正极材料、结构创新,包括快充等等,如果用一道菜来说那都是排骨等主料,那我们做一些辅料,是盐、酱油、味精,在系统层面对电池包的性能影响如寿命及安全等有一定影响,在这里我跟大家分享一下一些新型高分子材料的辅料在模组pack层面的作用。
以下是浙江清优材料科技有限公司董事长宋春亮的演讲实录:
前面很多专家都是在电芯层面讲了很多创新,包括正极材料、结构创新,包括快充等等,如果用一道菜来说那都是排骨等主料,那我们做一些辅料,是盐、酱油、味精,在系统层面对电池包的性能影响如寿命及安全等有一定影响,在这里我跟大家分享一下一些新型高分子材料的辅料在模组pack层面的作用,主要分为三部分:
一,增长趋势,不用多说,前面很多人讲了,这个行业增长速度很快,因为科学家企业家们在能量密度上做了很多工作使得续航里程增加,续航里程是消费者老百姓买车的第一关注点,谁也不想买了一个车一会儿就熄火没电,因此续航里程的增加促使销量增加,销量的增加又导致电动化成本降低,成本降低导致销量进一步增加,也因为战争导致今年的油价上涨厉害,我身边的很多朋友们都选择去买电动汽车。
随着新能源汽车的保有量增加,包括前些年的电池逐步老化,电池发生热失控,最近几年来起火事件很多。电芯层面改进措施包括隔膜提高热变形温度、提高电解质阻燃性能等等,包括正极材料做一些优化,提高安全性能。当然这些都是最主要的,但不管怎么说,电芯热失控是一个概率事件,我们认为需要一些外部的防火材料来提高整个系统的安全性。
除了电池热失控起火爆炸以外,分析电池的第一性原理,它的本质上还存在一些痛点,包括高温和低温下性能衰减。电芯正常使用比较舒适的温度是十几度到40度左右,温度高了会有很多副反应,包括产气、里面的热量不均,有析锂情况。低温下硬要充放电,在负极表面形成锂枝晶,因此高温低温都会使寿命衰减。电池痛点还包括电池过度膨胀,极片应力受力不均,也产生析锂现象,导致寿命衰减。电池包的遇水短路也是痛点,原来要求IP67泡在水里面30分钟,现在听到有一个客户已经提出要泡水里面100个小时,对于密封要求越来越高。我们做了小小的创新,形成一系列方案,关于热失控做的防火方案,关于电池高温低温做了保温方案,关于膨胀做了缓冲的方案,关于短路做了创新的密封方案。
下面介绍一下在做的一些事情。防火,像三元811大方形一旦热失控,喷发的瞬间能到1200度和1兆帕冲击力,目前行业内做了很多结构创新,如上汽魔方电池、宁德时代麒麟电池等,在热量导流位置方面做了创新,但电池热失控起火后还是需要做防护,目前行业内一般用云母板。云母板扛高温完全没问题,但是有一些问题,如异形结构热压成型成本比较高,密度大概是2.0克/立方厘米,密度比较大,我们做的防火涂料密度只有1.0,减重一半。我们做了高温高压冲击测试,一边1200度,另外一边1.5毫米的情况下做到350度,能扛住高温高压的冲击。大概的用法用在上盖内侧,上盖比较薄,容易烧穿,我们做了一系列老化测试,基本能满足整个汽车的生命周期。
缓冲方案,适合软包和方形,实际对于特斯拉大圆柱也开发了一些产品,时间比较仓促,没放到PPT上。对于软包和方形来说,做了一系列的缓冲泡棉,提供电芯表面合适的应力,延长循环寿命,针对不同电池我们有定制开发能力,并且符合车规级要求,目前也一直在批量为很多客户配套,包括刚刚看到国轩高科的徐总在,我们也在为他们服务。我们性能对标美国罗杰斯,有极大的成本优势。
保温方案,分两种类型,一种是硬质,一种软质。硬质用PACK箱子侧边,有一圈金属梁,跟外面有热交换,我们做了保温,除了保温还具有高强度的作用,抗石击,目前为比亚迪所有车型配套,其它很多主机厂都在对接,包括上汽、哪吒等。软质用在水冷板和底护板中间起保温作用,也用在PACK和车身连接的地方,除了保温以外具有填缝、降低风噪的作用,原来很多主机厂没有重视这块,有了缝隙以后车开快以后,会有噪音,除了保温还能降低风噪,这块也是成熟的目前为主机厂和电池厂配套的产品。
密封,现在大部分的密封基本上买了罗杰斯HT800作为卷料切割,用胶水粘接,我们通过一些配方和工艺上的创新,做了一体成型,尤其适合有一定量的项目,在这个过程中没有拼接接口,没有开裂的隐患。我们最近对接欧洲的头部主机厂企业,明确要求不接受拼接方案,因此欢迎我们给他们做样品测试,对于老化性能来说,1000个小时的老化OK,我们是疏水、闭孔、高回弹的,能满足更高要求的密封性能,同时具有成本优势。
以上是我们在PACK层面高分子材料对于电池的寿命和安全做的一些工作。我们为主机厂、动力电池厂、储能电池厂配套。
最后给大家介绍一下我们公司浙江清优材料科技有限公司,我们是创业公司,成立了5年,我是清华化工毕业的,是张强教授的博士。清优名字解释一下,感恩母校清华的培养,力争做到优秀,希望能在新能源领域做出自己的一点贡献。公司目前有嘉兴和宜兴两大基地,我们的质量体系符合德国TUV IATF16949体系。
以上是我们目前所有的情况,今天有幸跟大家分享,谢谢大家!