沃特瑪許輝：動力電池的智慧轉型及技術創新

當前我國製造強國戰略的實施和“一帶一路”建設，為汽車產業發展提供了重要支撐和發展機遇。世界汽車產業發展出現的深刻變化，也給我國汽車產業轉型升級、由大變強帶來挑戰和難得的歷史機遇。

如何應對挑戰和機遇，夯實汽車零部件產業基礎，推動行業內外協同創新，是中國汽車零部件產業急需探討的重要課題 。2017中國零部件高峰論壇期間，諸多行業領袖、專家以及國家 頂層設計者針對新形勢下汽車產業鏈的協同發展進行了重要探討 ，以下是沃特瑪電池有限公司電芯研究所所長許輝在會議上的演講實錄：

沃特瑪電池有限公司電芯研究所所長 許輝

各位領導、專家，大家上午好！

先自我介紹一下，我是來自深圳沃特瑪動力電池的做電信技術研發的許輝，非常高興與大家加強交流合作。昨天主會場我們對汽車行業發展趨勢做了一個很深入的探討，大家基本上都形成一個共識，

汽車未來會朝著電氣化、自動化、智慧化發展。新能源汽車核心部分之一就是電池，我們這個報告會對動力電池的發展和未來的技術做一個探討。主要包括三個方面，一個是我們動力電池面臨的問題，以及我們如何通過動力電池的智慧轉型，實現它的智慧製造。第三個是我們的動力電池未來的技術創新。

首先看兩組資料，這是中國電動汽車史上的情況，2016年以來，

中國新能源汽車呈現快速發展態勢，2016年已經實現產量50萬台，2016年中國新能源汽車保有量已經達到100萬台，占整個中國汽車總量的千分之五。第二組資料是中國動力電池的市場情況，從第一個圖上可以看出動力電池的情況（如示意圖）。動力電池明顯快速發展得力於中國政策的大力支持，但是某些政策已經退出，補貼政策退出之後，我們動力電車如何實現自主化經營。作為一款市場化的產品，它主要就是一個性價比，如何實現它很高的性價比，才可以讓它自主化經營。一個是價格，價格我們就要降低成本，另外就是性能，提高使用者的使用性能。價格這塊主要是由動力電池材料成本、製造成本、維護成本所決定的。這塊就催促我們對動力電池做智慧製造的轉型升級。新能源用戶的使用要求動力電池有很好的適應性，在南方、北方高低溫環境，還有快速充電，以及很好的使用迴圈壽命，這塊就要求整個動力電池做技術的創新。

下面看一下動力電池智慧製造的轉型升級。智慧製造對動力電池的要求，要求我們達到高效率、低成本。未來動力電池產業的智慧化趨勢，包括整個供應鏈的智慧化以及設備智慧化、生產智慧化、能源管理智慧化。這裡是從智慧製造、資訊化、自動化去整體推進動力電池。自動化是從生產自動化、檢測自動化、物流自動化，最終達到降低人工成本、提高產品一致性、確保產品品質。資訊化就是各種報表和資訊的展示，大資料平臺應用系統分析展示，最終實現智慧化的管理，包括整個生產資源的ERP系統，最終實現整個動力電池的智慧製造，達到我們技術升級、管理升級、決策升級。最終的作用就是降低成本，提高品質、效率、縮短生產週期。

這是我們動力電池生產自動化，首先是我們電芯製造的生產，工序與工序之間是通過人工銜接，效率非常低，而且會影響產品品質。後期我們要做到各工序的全自動一體化，通過設備與設備銜接，而不需要過多人工做轉接。這個是PACK自動化，以前PACK需要半自動，現在已經實現全自動，實現PACK的組裝。我們的產品測試自動化，早期測試產品的托運、測試設備的接插，資料的處理都是靠人工來處理，工作量非常大，而且容易出錯。我們實現全自動的測試，全部都是靠設備來替代人工，這樣節省人工成本，也提高了效率。

實現整個製造的資訊化，包括整個製造自動化之後，每個工序，每個車間最後到整個生產鏈，形成了一個資訊化，最後就可以通過我們手機端和電腦形成資訊監視、可控、可視。包括我們在全國多個生產基地的多工廠資訊化的管理，實現我們對多工廠生產狀況定單進度、分析報告、人員管理都實現資料化的展示。最終實現整個製造的智慧化，這是從設備的層面到物聯管理層面、資料中心，最終是一個智慧展示，把我們整個設備各個工序的資料、參數，以及人工的產能資料，通過資料的採集到資料的處理分析，最終達到決策層，最終確定生產定單的進度、工序環節的監控。

以上是對動力電池智慧製造，從自動化、資訊化、智慧化的發展做了一個介紹，最終實現降低人工成本和提高生產效率，提高整個產品的一致性。接下來就是對動力電池的技術創新做一個介紹，首先是我們動力電池有幾個技術要求，剛才也提到了，包括高安全性，在遇到針刺、擠壓、振動這種極端情況下，不起火、不爆炸，保障它的安全性，這樣提高整個汽車以及人身安全。其次是一個很好的環境適應能力，包括高低溫，尤其是在沿海環境，或者是高山低溫環境。其次是快充，電動汽車和傳統汽車一樣能夠快速充電，最後是實現8到10年的質保。

電芯的安全防控，首先要做到我們的材料體系和熱穩定性。電芯的穩定性設計安全，成組這塊要做到防漏電、防過流、防水、防塵、防振動、防撞。我們的動力電池要做到高安全性，這是正極材料（如示意圖），這是負極材料，通過表面處理最後達到高安全性。負極材料主要是石墨，石墨有菱狀形的，也有球形，它在高溫下就可以形成導電性，提高安全性。這是隔膜，在高溫下達到不變形，可加速熱量傳導，降低電芯內部短路風險。電解液，我們也會添加一些阻燃的添加劑，使它在遇到明火的情況下點不燃，或者是迅速熄滅，讓整個動力電池不起火。這是電芯結構的防護，我們有一個通氣中心管，當電芯在過流、過充、過高溫等極端情況下，通氣中心管可以防止動力電池起火爆炸。

這是動力電池耐高低溫，正極，我們選用不同的材料，極別越小，鋰離子擴散時間就越快，負極這塊也是一樣。電解液選用高低溫的添加劑，改善整個高低溫性能。粘結劑是高分子材料，在高溫下會形成玻璃化，阻抗會增大，限制低溫下的過電化，我們選擇比較好的粘結劑，它的過電化會更低。快速充電，我們的材料小鋰離子，提高鋰離子的遷移速度，同時整個粘結劑、導電劑的結構，提高電子的傳送速率。我們的動力電池壽命，它受到材料體系、電芯工藝參數之外，還要受用戶使用條件影響。電芯在不同的DOD之間充換電，在不同的環境下充電，它的使用壽命是不一樣的。所以我們的動力電動車要在很好的環境下使用，才可以延長使用壽命。

以上是我的報告，謝謝大家！

注：本文根據現場速記整理，未經嘉賓審核。

最終達到降低人工成本、提高產品一致性、確保產品品質。資訊化就是各種報表和資訊的展示，大資料平臺應用系統分析展示，最終實現智慧化的管理，包括整個生產資源的ERP系統，最終實現整個動力電池的智慧製造，達到我們技術升級、管理升級、決策升級。最終的作用就是降低成本，提高品質、效率、縮短生產週期。

這是我們動力電池生產自動化，首先是我們電芯製造的生產，工序與工序之間是通過人工銜接，效率非常低，而且會影響產品品質。後期我們要做到各工序的全自動一體化，通過設備與設備銜接，而不需要過多人工做轉接。這個是PACK自動化，以前PACK需要半自動，現在已經實現全自動，實現PACK的組裝。我們的產品測試自動化，早期測試產品的托運、測試設備的接插，資料的處理都是靠人工來處理，工作量非常大，而且容易出錯。我們實現全自動的測試，全部都是靠設備來替代人工，這樣節省人工成本，也提高了效率。

實現整個製造的資訊化，包括整個製造自動化之後，每個工序，每個車間最後到整個生產鏈，形成了一個資訊化，最後就可以通過我們手機端和電腦形成資訊監視、可控、可視。包括我們在全國多個生產基地的多工廠資訊化的管理，實現我們對多工廠生產狀況定單進度、分析報告、人員管理都實現資料化的展示。最終實現整個製造的智慧化，這是從設備的層面到物聯管理層面、資料中心，最終是一個智慧展示，把我們整個設備各個工序的資料、參數，以及人工的產能資料，通過資料的採集到資料的處理分析，最終達到決策層，最終確定生產定單的進度、工序環節的監控。

以上是對動力電池智慧製造，從自動化、資訊化、智慧化的發展做了一個介紹，最終實現降低人工成本和提高生產效率，提高整個產品的一致性。接下來就是對動力電池的技術創新做一個介紹，首先是我們動力電池有幾個技術要求，剛才也提到了，包括高安全性，在遇到針刺、擠壓、振動這種極端情況下，不起火、不爆炸，保障它的安全性，這樣提高整個汽車以及人身安全。其次是一個很好的環境適應能力，包括高低溫，尤其是在沿海環境，或者是高山低溫環境。其次是快充，電動汽車和傳統汽車一樣能夠快速充電，最後是實現8到10年的質保。

電芯的安全防控，首先要做到我們的材料體系和熱穩定性。電芯的穩定性設計安全，成組這塊要做到防漏電、防過流、防水、防塵、防振動、防撞。我們的動力電池要做到高安全性，這是正極材料（如示意圖），這是負極材料，通過表面處理最後達到高安全性。負極材料主要是石墨，石墨有菱狀形的，也有球形，它在高溫下就可以形成導電性，提高安全性。這是隔膜，在高溫下達到不變形，可加速熱量傳導，降低電芯內部短路風險。電解液，我們也會添加一些阻燃的添加劑，使它在遇到明火的情況下點不燃，或者是迅速熄滅，讓整個動力電池不起火。這是電芯結構的防護，我們有一個通氣中心管，當電芯在過流、過充、過高溫等極端情況下，通氣中心管可以防止動力電池起火爆炸。

這是動力電池耐高低溫，正極，我們選用不同的材料，極別越小，鋰離子擴散時間就越快，負極這塊也是一樣。電解液選用高低溫的添加劑，改善整個高低溫性能。粘結劑是高分子材料，在高溫下會形成玻璃化，阻抗會增大，限制低溫下的過電化，我們選擇比較好的粘結劑，它的過電化會更低。快速充電，我們的材料小鋰離子，提高鋰離子的遷移速度，同時整個粘結劑、導電劑的結構，提高電子的傳送速率。我們的動力電池壽命，它受到材料體系、電芯工藝參數之外，還要受用戶使用條件影響。電芯在不同的DOD之間充換電，在不同的環境下充電，它的使用壽命是不一樣的。所以我們的動力電動車要在很好的環境下使用，才可以延長使用壽命。

以上是我的報告，謝謝大家！

注：本文根據現場速記整理，未經嘉賓審核。