宁德时代动力电池公开课大补脑洞

宁德时代新能源科技股份有限公司

动力电池成为电动汽车最核心的部件的同时，也让大家对电动汽车是又爱又恨。各种专业术语便让大众和消费者摸不清头脑：电池形状之争、电池安全、续航能力、充电速率等问题。宁德时代的电池专家们，从电芯、测试和电池梯次利用三方面着手，为大家进行深入浅出的讲解；同时，用一手的“干货”数据和丰富的图表，让这堂课更像是深入原子的动力电池探秘之旅。

宁德时代动力电池研究院

“下一代高能量密度电芯将超越国际上的竞争对手；而宁德时代将始终坚持以安全为本的设计与开发理念。”宁德时代电芯工程师姜玲燕如是说。目前纯电动汽车动力电池能量密度的“十二五”目标已经顺利达成并实现量产；“十三五”期间，宁德时代将致力于更高能量密度电池的研发，宁德时代有信心将电池的能量密度做到300-350瓦时/公斤。到时，能量密度的翻番将减少消费者的“充电焦虑”并大幅提高纯电动续航里程，使得电动汽车和传统汽车之间的使用差异进一步缩小。

在任何一项新技术的性能不断升级过程中，可靠性、安全性的问题都是不容忽视的。宁德时代从原料选择到终端产品，通过“电池系统安全体系”来确保产品在电气、机械、功能和化学方面的全方位安全。“穿刺、碰撞、浸海水等等，各种极端使用场景，我们都为用户想到，并且通过严格的测试和验证方法来保证产品可靠性。”宁德时代测试与验证工程师苏育专博士说。

随着新能源汽车保有量的不断增长，对高性能、安全可靠的动力电池的需求将会出现一个爆发式的增长。宁德时代的产能规划逐年翻番，到2020年总产能有望达到50GWh。在如此庞大的数字背后，宁德时代不止看到市场的需求，还在电池回收和梯次利用方面也早做布局。如：动力电池从汽车上退役后，可二次用于储能市场，再次退役后便对其进行拆解和电池材料回收，从而形成完整的绿色制造产业的循环经济。这就要求在电芯设计的时候，要有优异的寿命和性能；在做成模组装配到电动汽车上的时候，就要考虑未来可以非常容易地应用到储能系统里面来。”

在本期公开课上，宁德时代还有幸请到华晨宝马汽车有限公司技术及生产高级副总裁恩格宏博士莅临课堂现场，同大家分享了与宁德时代合作的体会。宁德时代与汽车客户合作时，一般遵循汽车开发模式，以项目制的形式独立开展合作。比如说华晨宝马发布的“之诺1E”，它的整个电池系统就是宁德时代与宝马共同研发，由宁德时代制造整个电池系统。

宁德时代动力电池生产车间

之所以能获得华晨宝马的信任与青睐，宁德时代认为“技术是最重要的”，始终坚持正向开发。在动力电池行业，人才和资金都需要巨大投入，宁德时代每年都会将超过5%的营业额投入到研发和人才引进上。宁德时代拥有全亚洲最大的动力电池验证设备的实验室；集团有博士130余人，硕士900多人，现有的计算机模拟试验团队，9个博士带领50多人，专门进行各种模拟试验，确保研发方向准，研发速度快。

提问：一些老教授说，目前，石墨烯技术很难实现量产，到底是什么情况？另外一个问题是有一个主机厂的工程师跟我说，现在的国产单体电池的密度比国外的还要好，但一致性做得不好，这是不是和原材料有关？

回答：石墨烯没有在锂电池上实现量产。有的用做导电器，但加入量非常少，小于3%，还达不到叫做石墨烯电池的水平，只是含有石墨烯的材料而已。

电芯一致性不是通过后方的控制，更应该是材料的制备、合成、电芯设计和制备一整条线来控制，这样一致性才能控制得更好。

提问：是不是说动力电池厂侧重做三元材料会比做磷酸铁锂电池前景更好？

回答：目前，大巴还是用磷酸铁锂电池，乘用车我们会用三元锂电池。未来，在三元锂电池的产品安全性有保障后，我们也有可能向大巴推荐三元锂电池，这主要取决于三元锂电池的产品技术水平和使用成本。成本下降空间不敢说，因为成本是由外部市场和竞争对手一起来决定的，比如说市场需要这么多，做不到也得做到，要不然就活不下去了。

提问：宁德时代的电池防水方面有没有什么做法？

回答：据我们了解，有些同行车辆设计不是按照IP67设计，而是按照IP54设计，它的防水等级比IP67低。通常来说，汽车不会泡在水里，IP54防水就够了。但如果遇到特殊情况，IP67会更好一点。宁德时代按照IP67设计。还有一点，防水等级是长期的东西，不能出厂的时候是IP67，运行一段时间等级就降低了，这个可靠性设计还是非常重要的。

提问：三星有一个说法，导致电池包失火的原因中，材料因素对安全性的贡献度只占了16%。

回答：从单体的角度来说，材料是非常关键的，尤其是提升性能，续驶历程，对于电池包系统，材料变成其中一部分因素，这个比例没有量化的数据，不能说占多少，它是整个链条缺一不可的，对于电池包，首先材料测试要安全，另外热管理系统要考虑，它是一个完整的链条，不是单一环节能起作用，如果某个环节发生了问题，都有可能导致产品问题的发生。