隨2020年時間節(jié)點的臨近以及補貼的加速退坡,加上政策層對于外資企業(yè)的態(tài)度回暖,日韓電池企業(yè)在中國的動作開始增多.

高工鋰電注意到,2017年下半年以來,松下、三星

在能量密度提升上,和國內(nèi)通用的以wh/kg所不同,三星所使用的標(biāo)準(zhǔn)是wh/L.韋巍表示,對于乘用車來講,wh/L其實意義更重要.

目前,三星的第3代動力電池能量密度是在550wh/L,相當(dāng)于210—230wh/kg,已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn).下一代3.5代產(chǎn)品能量密度可以達(dá)到630wh/L,預(yù)計在2019年量產(chǎn).

同時,三星還在加大力度研發(fā)第4代電池,能量密度可以達(dá)到700wh/L,相當(dāng)于270—280wh/kg,預(yù)計2021~2022年左右量產(chǎn),此后第5代電池會達(dá)到800wh/L相當(dāng)于300wh/kg,這個產(chǎn)品會在2023年以后量產(chǎn).

韋巍表示,300wh/kg已經(jīng)是鋰電池儲能的能量密度極限,之后就需要通過變革電池創(chuàng)新來進一步提升,目前,三星也在做新型電池的基礎(chǔ)研發(fā),但韋巍坦言,樣品已經(jīng)可以做出來,但距離產(chǎn)業(yè)化量產(chǎn)還比較遠(yuǎn).

"三星的能量密度提高,看起來比其他同行要慢一點,但并不是說能量密度提升方法比別人慢.只不過是三星要把這些東西先在圓柱型電池上先驗證兩三年,然后才會把它用于汽車動力電池,在這方面永遠(yuǎn)把安全作為最主要的要素考慮."韋巍強調(diào).

第4代產(chǎn)品研發(fā)瓶頸化解

事實上,在第4代電池研發(fā)制造中,三星在材料匹配、新材料應(yīng)用、工藝及制造上也遇到一些困難,韋巍介紹了其解決瓶頸的思路.

在材料工藝方面,三星采用NCA材料,因為鋰離子在循環(huán)往復(fù)的使用過程中,容易在NCA表面形成一些殘留,會影響它的使用壽命.三星通過在NCA表面做一層金屬的涂布,減少殘留,提高它的使用壽命.

在電解液上,三星將其從液體狀態(tài)改為凝膠態(tài),使得鋰離子更容易循環(huán)往復(fù).

在負(fù)極材料上,三星采用硅碳納米材料.硅材料有膨脹特性,為了進一步提高它的使用壽命,三星采用了納米化的處理,經(jīng)過這種工藝處理之后,同樣重量的材料,存儲的體積要小很多,同時也能夠使它的膨脹在一定程度內(nèi)解決.

除了材料之外,三星在工藝上也做了很多革新工作.工藝流程、設(shè)備制造是三星另外一個核心競爭力,三星的制造設(shè)備都是自己做的.整個工藝流程差異性不大,但是對于材料的均勻性、尺寸的一致性,以及更嚴(yán)格的管理方面,三星做了很多革新工作.

動力電池規(guī)格調(diào)整

"今天所用的動力電池規(guī)格尺寸型號,只是因在剛剛開始做電動汽車的時候,包括寶馬、大眾等歐洲領(lǐng)先的主機廠不得不利用以前傳統(tǒng)汽車平臺,來把它開發(fā)成電動汽車,目前的電池就是按照當(dāng)時要求下的產(chǎn)物,但在今后每個主機廠都在大力開發(fā)全電動平臺,因此現(xiàn)有尺寸的標(biāo)準(zhǔn)電池可能會被棄用."

韋巍坦言,現(xiàn)在行業(yè)所使用電池尺寸規(guī)格,在SUV這樣的車型上影響不大,但是對于轎車來講,對于內(nèi)部空間有更大的需求,這就要求產(chǎn)品進行調(diào)整,三星的思路是,將會降低電池的高度,同時將產(chǎn)品做的更薄,長度更長,這樣會給整車帶來更大的內(nèi)部空間.

這一思路也在不久前國CES展期間三星SDI的新產(chǎn)品展示上得到證實.

三星快充動力電池技術(shù)

在動力電池領(lǐng)域,三星一直還在加大快充技術(shù)的投入力度.

韋巍介紹,一開始行業(yè)用的都是0.5C慢充,逐步過渡到1.6C的狀態(tài).現(xiàn)在車企提出更苛刻的要求,在15分鐘之內(nèi)充滿80%,做到3.2C,這倒逼電池企業(yè)需要持續(xù)的進行研發(fā)突破.

在今年的CES展上,三星SDI展示一個名為"石墨烯球(grapheneballs)"的技術(shù),能使電池容量增加45%,充電速度提高5倍,在12分鐘內(nèi)充滿電.

國際重要科學(xué)期刊《NatureCommunications》2017年11月曾刊載三星SDI在石墨烯球的研究成果.韋巍說,這種石墨烯球技術(shù)的電池樣品比較好做,但是真正產(chǎn)業(yè)化還有很長的一段路.

對快充來講,方形電池肯定比軟包電池有優(yōu)越性,主要在于它的方形電池電阻比較小,所以溫升比較容易控制.

Pack系統(tǒng)升級思路

在動力電池Pack設(shè)計方面的改進上,三星主要注重三個方面,第一就是提高模組支撐,使它能夠更好地利用整個空間.第二是減少零部件的數(shù)量,可以進一步減少成本.第三,可以減少重量.

在動力電池Pack減重上,三星正在嘗試的是,把原來用Pack控制的控制系統(tǒng)以及冷卻系統(tǒng),直接做在模組上,同時,和整車廠合作采用Pack和電動車底盤一體化設(shè)計,將電池模組像搭積木一樣搭上去.

此外,三星的多功能模塊電池組允許用戶調(diào)整模塊的數(shù)量以滿足他們需要,從而實現(xiàn)續(xù)航里程的多樣化.三星希望通過使用單一的電池組作為整個汽車平臺的基礎(chǔ)來制造不同續(xù)航里程的汽車.