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技术引领动力电池行业,国轩轻量化、标准化、安全化发展

2010年1月23日,搭载国轩电池的公交车在合肥18路公交上线运营,成为全球第一条纯电动公交运营线路;十年后的,2019年6月5日,国轩与华为签订了《锂电供应商采购合作协议》,成为国内首批与华为签约的动力电池企业之一。

中国新能源汽车从电动化时代发展到了智能网联时代,每一个时间节点,国轩从未落后。

为此,汽车总站特别采访了合肥国轩工程研究总院副院长林志宏,听他从技术的角度出发,介绍了国轩在近些年针对动力电池在轻量化、标准化、安全化方面的发展之路。

国轩坚持轻量化技术方向

合肥国轩成立于2006年5月,专业从事新型锂子电池及其材料的研发、生产和经营,拥有核心技术知识产权。主要产品为磷酸铁锂材料及电芯、三元电芯、动力电池组、电池管理系统及储能型电池组。目前拥有合肥、庐江、南京、苏州、青岛、唐山、泸州、南通等多个生产基地,并在合肥、上海、美国、德国、日本分别建立全球五大研发中心。

随着国家和用户对新能源汽车的续驶里程、动力电池的系统能量密度以及能耗的要求越来越高,动力电池的轻量化已成为一个备受关注的课题,多年来国轩坚持研发投入,致力于实现动力电池的轻量化。

轻量化对电动汽车作用举足轻重,对占到电动汽车重量20%~30%的动力电池来说尤其如此。国轩强化能量密度的研发,在三元体系方面,承担了科技部300WH/kg重大专项。目前三元单体能力密度302 Wh/kg,系统能力密度220 Wh/kg,预计续航里程500km,并在攻关三元622电池全产业链开发。

磷酸铁锂方面,国轩一直坚持在商用车,尤其是公交客车方面使用。目前国轩磷酸铁锂单体能量密度190Wh/kg,系统能力密度140 Wh/kg,续驶里程400km,属于国际一流技术水平。

从电池本身到其连接件,如何降低电芯、PAC、箱体和连接件的重量,从电池端实现电动车轻量化,是国轩长期坚持的技术方向之一。

国轩坚持标准化技术重心

多年来,国轩与中国科学院、中国科学技术大学、合肥工业大学、新加坡南洋理工大学、美国哥伦比亚大学、美国麻省理工大学等高等学府、科研机构建立良好的合作关系,并与巴斯夫、三井化学、scienlab等国外优秀动力电池配套企业建立密切合作关系,加强“产、学、研”结合。在电池材料、电池成组技术和电池管理系统等领域开展研究工作,共同探讨动力电池技术难题,实现公司在电池技术领域处于国际一流、国内领先的自主创新技术水平。

我国新能源发展过程中长期存在动力电池标准化问题,尤其是单体电芯和蓄电池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。不论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。

为此,国轩对产品建立统一标准,并实施标准化管理,通过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。进一步降低整车成本、提升动力性能和安全性能,抢占标准化制高点。

国轩坚持安全性技术命脉

国轩现有专业研发队伍1500余人,其中硕博占70%以上,截至2018年7月,研发团队累计申请专利2082项,授权947项,授权发明专利占比23%;累计发表学术论文195项,其中SCI论文13篇,EI论文1篇,核心期刊110篇。专利成果覆盖正极材料的制备、电池的制备技术、电池的原辅材料设计、电池的成组技术、电池的筛选技术、电池的PACK技术、电池管理系统等电池制备到应用的全过程。

在技术研发方面,国轩始终坚持安全性第一的原则,坚持整车电动化平台的正向设计,针对模组安全、pack安全、电池系统安全、充电安全有了综合提升,配套整车的系统集成技术大幅提高,充电等配套基础设施的不断完善。此外,考虑到电池包液冷密封性能不良可能造成电池发生短路、烧包等事故,国轩立了电池包液冷系统密封测试方法,增强电池包的安全性。

溯源管理和退役管理

作为国家重点高新技术企业、国家级企业技术中心、三项国家“863”重大课题承担单位,参与了三项新能源汽车创新工程,先后通过ISO9000等“三标一体”认证和TS16949质量体系认证,被评为国家CNAS认可检测中心、国家级博士后工作站,获评第三届安徽省政府质量奖等, 在动力电池全生命周期应用都做了周密考虑。

国轩针对生产发货的电池包,其包含的模组,电芯信息已存入到公司的追溯系统中。目前所有编码均实现国标编码,已发货到客户电池包,根据客户需求,可将三级编码绑定数据通过Excel或API接口发送给客户,客户将其绑定VIN码上传国家系统。对于退役的电池包、模组,单体电芯按照国家追溯要求将信息记录在系统中,包括退役去向、退役日期等都有详细记录,最后的退役电池进行报废、拆解等信息由退役企业上传至国家,目前国轩是将退役信息通过Excel发送给客户。

截至目前,国轩配套中通客车、安凯客车、苏州金龙、上海申沃、南京金龙,约5万辆纯电动大巴在全国各地运营,其中合肥18路公交已经顺利运营超过8年,单车行驶里程超过50万公里。与北汽、上汽、江淮、奇瑞、众泰合作约15万辆纯电动乘用车,最长运营里程近15万公里,是国内目前最大规模的实际应用。与江淮、上汽、东风、奇瑞、吉利、中联重科合作约4万辆物流车、专用车遍布全国各地。

国轩全体员工始终以此为使命,孜孜不倦,努力奋发,坚持技术创新,打造国际一流产品,力争到2020年,在全球建立10个达到国际一流水平的研发平台,涵盖电池材料、电机电控、电池管理体系等前沿技术。



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