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        樸鎮庸:用新一代電池技術,提升智能電動時代的極致用戶體驗

        樸鎮庸:用新一代電池技術,提升智能電動時代的極致用戶體驗

        分類:
        2021中國汽車論壇
        作者:
        來源:
        2021/08/10 11:18
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        2021年6月17日-19日,由中國汽車工業協會主辦的第11屆中國汽車論壇在上海嘉定舉辦。站在新五年起點上,本屆論壇以“新起點 新戰略 新格局——推動汽車產業高質量發展”為主題,設置“1場閉門峰會+1個大會論壇+2個中外論壇+12個主題論壇”,全面集聚政府主管領導、全球汽車企業領袖、汽車行業精英,共商汽車強國大計,落實國家提出的“碳達峰、碳中和”戰略目標要求,助力構建“雙循環”新發展格局。其中,在6月18日下午舉辦的主題論壇“第三屆全球汽車技術發展領袖峰會”上,LG新能源動力電池亞洲區營銷總經理樸鎮庸發表了演講。以下內容為現場演講實錄:

         

         

        大家好,實際上我也非常榮幸能夠來到這個現場,因為我是今天這個論壇唯一一個電池供應商的代表,我也非常高興能夠來到這里,因為我能夠見到很多我的潛在客戶。

         

        今天我想為大家介紹LG新能源的解決方案。尤其是為未來的電動汽車提供新一代動力電池的解決方案和創新戰略。

         

        第一頁我想給大家看的就是我們電動汽車市場未來發展情況,我們知道全球電動汽車市場,它的需求不斷增長,它過去由法規推動的,現在由用戶拉動的。那么到2020年我們主要國家電動汽車增長,主要是由于燃油車政府法規以及對于電動車的補貼,它的目的是二氧化碳減排,而汽車廠商是被動的。

         

        我們一直看到中國在積極推廣企業平均燃油經濟性的規定,希望能夠實現高標準并且推廣電動汽車的銷售,這鼓勵市場快速增長,如果說沒有政府規定的話,企業本身不情愿去進行電動汽車的推廣。

         

        從今年來看,我們看到越來越汽車廠商他們看到用戶在這方面的需求在增加,因為電動汽車本身是有更加廣泛可以選擇的方案。同時它也可以帶來更高的性能。所以越來越多的用戶愿意去使用電動汽車。

         

        我們如果去看一下PPT,我們的購買力平價,在2025年EV和燃油車將會達到比較相近的水平。在這樣的全球情況之下,電動汽車年銷量根據預計將會從今天210萬輛增加到2025年1000萬輛,到2030年將會達到2500萬輛,而毫無疑問的是中國將在其中起到非常重要的引領作用。

         

        正如前幾頁提到的全球整車企業,不僅在拓展它們電動化的產品矩陣,并且也提出了具體的電動化、電氣化的目標。早在兩年前的2019年,主要的汽車制造商已經宣布了他們的電動化目標,而當時這個目標是以2025年為中心,這些目標其實比較保守,而低于當下已經宣布的升級版的目標。

         

        然后現在主要的汽車制造商,也是通過積極提高2030年的長期電動化目標來實現向電動汽車或者新能源汽車的轉型。甚至傳統老牌主要生產ICE內燃機的主機廠,它們現在也清晰提出2030年的目標,也就是屆時新能源汽車的銷售滲透占比會由30%到50%非常高的占比。自動駕駛和網聯技術的發展,電動汽車平臺和競爭力已經成為未來大家競爭的焦點,主機廠也不斷在調整電動化的戰略。

         

        為了達到這些整車企業的電動化目標,他們需要不斷提升汽車電池性能和安全性。LG新能源,我們本身是行業的老兵,從1995年起便開始開發鋰離子電池業務,通過廣泛的專業技術積累和形成經驗,和全球范圍內的主機廠建立了良好的合作關系。通過歸納總結不同主機廠的需求,我們發現對于高端純電動汽車需要滿足充電時間控制在20分鐘以內,而續航里程超過600公里,采用WLTP的工況,主流的電動汽車車型要求充電里程是要超過500公里,對應充電時間是30到40分鐘。

         

        而在安全上,我們看到中國的國標,非常清晰表達了對于電池系統在5分鐘內不起火爆炸,另外在2023年EVS-GTR出臺全球安全法規,在電動汽車安全的電池要求同樣有五分鐘內不起火,最終達到電池永不起火的安全標準。LG新能源不斷的洞察客戶一系列的痛點,也是希望能夠滿足新能源汽車在以上設計的性能,包括安全方面的需求。

         

        我想簡單介紹LG新能源、我們最早始于LG化學下的電池事業部。早在1995年便專注于鋰離子電池的研發,正如我前面所提到的,一路上走來,我們通過和客戶的合作,也是通過全球的領先技術,不斷贏得了他們的認可。我們其實從2020年12月1日起,希望能夠更高效靈活地應對未來高速成長全球新能源行業,我們正式剝離出來成為LG新能源,邁開了獨特運營的第一步。業務范圍覆蓋了新能源汽車、儲能、出行,也包括像數碼消費等不同的領域。

         

        我們做了大量的先發性和長期性的投入,也積累了很多電池技術的研發和生產能力,包括基于軟包電池、圓柱電池等提供多元化的解決方案。我們不希望被限定為電池制造廠商,也是希望能夠為客戶和行業提供新的解決方案,擔當起市場引領者的責任,我們不斷致力于通過技術創新提高電池性能和安全,我們也將在整個運營和經營中建立貫穿可持續發展的體系,也為我們的地球家園,為社區社會和客戶提供可持續的能源解決方案。

         

        與此同時,我們也正在打造叫E-platform業務,它將覆蓋電池全生命周期的電平臺業務,以循環經濟構建新的電池產業生態,這個電平臺E-platform不光覆蓋有關電池的狀態,也可以為電池的租賃、保修、梯次利用以及電動車認證等信息,通過不斷建設這個平臺,我們希望顯著降低新能源汽車初期使用成本,助力新能源汽車市場的擴展。

         

        并且提高整個電池整體價值、社會價值,現在LG新能源也是全球化的公司,有四大全球基地,中韓美歐四大基地,目前汽車電池總產能達到了130GWh,尤其是要面對中國新能源汽車需求,我們的產能保持在接近50GWh,隨著歐洲市場新能源汽車也在快速增長,我們也前瞻性在波蘭建立了歐洲當地最大的生產基地,未來隨著LG新能源生產基地產能不斷擴張,我們也看到不斷有新的生產基地增加。

         

        從這一頁開始,請允許我向各位展示LG新能源在三個核心領域方面發展,包括續航里程、快充和安全。首先是有關續航里程,我們提到D級車它的功率消耗是每千瓦時5.5公里整車耗電上,包括采用了能量密度為750時每升的高端豪華車,我們使用LG新能源120千瓦時的容量。一次充電可以達到650公里以上的巡航里程,而且使用WTP的工況。

         

        值得一提的是,在僅充電15分鐘就可以達到80%的電量,也就是80%的SOC,能量密度是每升750千瓦時。另外還有超快充電五分鐘就可以行駛280公里。而一方面不斷提升新能源汽車的性能,我們也會通過技術不斷的研發去達到不起火、零安全故障的產品,接下來再進一步給大家介紹我們的技術。

         

        這一頁也是繼續有關提升續航里程和快充,一方面希望能夠不斷實現增加續航里程,電池的能量密度是關鍵,要提高電池的能量密度的話,材料扮演著非常重要的角色。LG新能源在電池材料方面,我們提高的是高鎳三元8系列,包括最開始的521到811這種三元電池。除此之外我們也通過不斷開發保持世界領先地位的高容量高安全性高鎳三元電池,而且不僅是三元,我們也引入了鋁,通過實現添加鋁提高了熱穩定性。

         

        與此同時還能達到高能量密度和非常高的安全水平,所以我們已經在攻克的是傳統高鎳三元電池的短板。然而僅通過增加鎳的含量來提高能量密度仍然是有局限的,所以我們也通過去開發負極材料不斷提高性能,包括采用硅負極材料,電池能量密度也能得到進一步上升,充電時間有望縮短。然而在另外方面,我們看到它的生命周期會降低,因為充電的頻率變得越來越高了,所以硅也會出現膨脹率的問題,因此LG新能源采用新的高效硅氧,使用的是鎂攙雜的技術來提高它的效率和性能,降低副作用。

         

        LG新能源從2019年開始量產了前面提到的高效硅氧電池,我們也是全球首家。與此同時我們率先研發出效率超過90%超高效的硅氧,這也是因為沉積硅的硅氧的技術來引領市場。下一頁更多聚焦電池安全性能。 LG新能源從核心的原材料,包括一直到電池包、電池模組、BMS系統的設計,我們希望能夠全方位提升安全性能。

         

        從原材料開始,為了使電池發生事故的可能性降到最低,我們開發了新的電解質、添加劑,并通過正極材料涂層和摻雜技術來提高熱穩定性,同時為了防止電池內部的短路,我們也開發了具有一種增強隔熱性能和阻燃材料的領先隔膜技術。BMS的系統在開發的時候,不僅只是為了保障電芯安全,也能通過準確的數據診斷和分析來提前預防電芯失效或者故障。

         

        通過開發智能的BMS系統,我們可以實時收集和診斷電池數據,從而能夠實現對電池風險、使用壽命以及充電速度的長期管理,尤其是通過OTA無限數據傳輸技術,可以達到不用去拆卸電池實現遠程診斷。在安全加固的基礎上,包括面對一些意外事故的時候,我們可以通過模塊和電池包更好的設計,防止電動車發生這類爆炸或者點火。

        即使我們看到氣體是由于通過電池內部產生的熱量而形成的,它可以通過一條指定的路徑釋放,并且通過自動滅火機制接觸之,這些機制也可以應用在電池包,也可以拓展到CTP的軟包,并且提高電池能量密度的同時又增強了安全性,我想通過一段時間來分享我們在真實產品的試驗結果,它想要凸顯的就是這些功能。

         

        視頻上能夠看到電池包沒有火花的出現,有一些煙霧,但是火沒有出來,它有一個自動滅火的機制,這是我們真實的產品所做的試驗。差不多到最后是有關未來的展望。除了LG新能源在當下鋰離子電池技術下創新技術成果,我們也正在開發下一代電池技術,以滿足下一代電池的要求。LG新能源也是希望致力于開發全固態電池,同時以鋰硫電池作為輕量化電池的解決方案,全固態電池是將鋰離子液態電解質制成固態電解質的電池,鋰離子電池在正負極相遇時會產生短路有起火的風險,因此大家會通過一些隔膜保護技術來防止這些現象的發生。

         

        即使如此,在高溫和穿刺仍然沒有辦法杜絕起火的發生,但是固態電池的固態電解質,即使在外部存在撞擊下也不會存在泄露和著火,這也保證了出現內部短路時不會發生起火或爆炸。全固態電池的電解質層更薄、空間利用率相應得到改善,會比傳統電池更好,同樣能量密度提升了,而且除此之外固態電解質比液態電解質有更高的導電性能,在低溫和高溫下都是如此。

         

        因此通過簡化冷卻電池包的零件,可以提高空間的利用率,我們也期待全固態電池通過內部空間利用率提高,能夠讓整個軟包電池它的能量密度有更好的表現。LG新能源希望到2025年能夠將聚合物固態電池能量密度提高到500到600瓦時每升,到2030年達到900瓦時每升。全固態電池擁有高能量密度和非常高安全性的表現,在未來能夠用在更多移動出行和航天領域。

         

        而鋰硫電池則擁有相較于鋰電池更優異的重量、能量密度和電芯成本的優勢,采用比如說硫碳復合物作為正極材料,而鋰金屬作為負極材料,它是屬于非常高的能量密度水平,比傳統鋰離子電池更高。這個材料當中它并不含有稀有貴金屬,它的成本更有競爭力,也得益于這些優點,鋰硫電池也被認為下一代電池,尤其是適合無人機者這樣的空中場景。

         

        目前LG新能源的鋰硫電池能量密度達到了450時每公斤,到2023年有望實現商業化,兩年之后到2025年有望實現600瓦時每公斤的能量密度。

         

        LG新能源始終會以客戶為導向,我們將遵循法規和政策的要求,并且通過先進的技術力穩定的產能、智能化的生產管理系統,為客戶提供先進可靠的整體解決方案,最后我們也希望通過以上所述的努力和嘗試,希望為中國電動汽車行業和市場發展做出我們的貢獻,也能給到我們今天潛在的客戶有一個介紹的機會,謝謝大家。

         

        (注:本文根據現場速記整理,未經演講嘉賓審閱)

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