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北极星储能网讯:今年以来,电池领域竞争明显加剧,而且战场已经从国内燃到国外,成本价格战、技术突破、技术路线分站赛场消息轮番轰炸。而作为行业的龙头代表、宁德时代董事长曾毓群博士,今年以来多次在公开场合回应了各种热门话题,也引发了行业热议。
关于电池工厂火灾、电池安全
2024年6月25日,宁德时代董事长曾毓群在夏季达沃斯论坛提及韩国电池厂火灾事故。他表示,这一事件表明:即使是在制造现场,从电池的设计、电池的制造、电池的应用,到最后电池的运输,安全都是重中之重。
曾毓群对电池业内发展现况表示担忧:“我真的担心(市场内)这么多不同的玩家,他们真的没有现场测试和分析技术来解决安全问题。当大量电池被放置到人们身边,可能给数百万人使用;如果电池不够好,就会造成火灾爆炸等一系列灾难。”
曾毓群表示,安全是大家需要首要关注的。“如果电池质量不够好,当能量密度不断增长时,储能就像炸弹一样。所以我们必须通过设计制造,来控制不良率低于PPB,即10亿分之一,较PPM又提升了1000倍。”曾毓群认为,这是一个优秀的电池企业必须做的。
关于成本内卷、价格战
针对业内给予的“卷王”称号,曾毓群回应称,不知道“卷”这个字是什么意思。在他看来,卷也许就是价格竞争,但他强调:“我们宁德时代不做价格竞争,而是价值竞争。”
曾毓群举例说明价格与价值的差异,“比如一个电池做出来是500次循环,售价可能是1元/Wh。我如果做出来的电池是5000次循环,(售价)是1.5元/Wh,这个5000跟500就差了10倍。所以从价值的角度,是看电池每一个循环存储的电量或者跑的里程,平均下来我们的产品是最有价值的。”
所以卷的应该不是当时买卖的价格,而是卷整个生命周期的价值是最好的,这才是我们要卷的东西。曾毓群表示,“卷”是要往技术的创新方面进行卷,卷质量,卷安全。
“我不知道什么意思叫卷,但是我觉得如果大家比赛的话,就是要比技术,比技术能带来的长期的价值,可持续的价值,包括安全、可靠性、性能,这才是我们要比赛的地方。”
那么比赛要体现在哪里?曾毓群表示要在研发投入,“很多公司在研发投入上说是百分比,那其实意义不是太大。但对于一个才100亿销售额的公司来讲,5%就是五个亿,这五个亿在研发投入上看起来大,但是在电池技术上其实很小,基本上只是做一个项目的研发投入。”
以宁德时代为例,去年营收4000亿,其研发投入占比5%就是200亿。只围绕着电池,这样大的投入是比较深度的。宁德时代凝聚态电池的研发投入就是40个亿。
“我希望卷这个词,是利用我们的技术,把长期的价值做好,不是一个价格。”
关于零碳新基建的内涵
9月27日,曾毓群在2024世界新能源汽车大会发言提及“零碳新基建”的重要意义,他表示,零碳新基建则是以实现零碳排放为核心,通过科技创新、新型商业模式推动基础设施的升级,构建一个高效、智能零碳的基础设施体系。具体来说,零碳新基建应该具备三大特征。
第一个,零碳新基建是全景式一体化的解决方案。应对气候变化,交通电动化只是一部分。从港口、码头、工厂、厂区到我们所居住的城市,几乎全场景都需要通过零碳解决方案实现再造。这是加速能源转型的关键。毕竟实现碳达峰、碳中和本身,就是一场广泛而深刻的、系统性的社会变革,牵一发而动全身。
头痛医头,脚痛医脚的方式是行不通的。发电侧的清洁能源替代、发电效率的提升、输能损耗的降低、能源灵活的配置、用电侧的节能管理、以及终端消费清洁化、能源数据化管理,哪个地方都不能掉链子。
其实宁德时代在成立之初,就已经瞄准了固定式化石能源替代、移动式化石能源替代、市场应用集成创新三大方向,逐步构建全景式一体化的零碳解决方案。宁德时代已经与合作伙伴携手打造了一批示范项目,比如说零碳工厂,零碳园区,零碳交通,零碳港口,零碳社区等。宁德时代已经做足了储备,也十分期待将自身在新能源端积累的经验优势的向外赋能,积极推动国家的双碳战略的切实落地。
第二,零碳新基建一定是可持续的。零碳新基建从设计之初就要致力于实现可持续发展,具备长期的环境跟经济可持续性。电池不仅是绿色交通的关键部件,也是可再生能源存储和智能电网的基础。能源的存储一直是个大问题。作为零碳新基建的核心要素,电池必须实现可循环,否则将带来新的环境问题,可持续发展也无从谈起。但是,实现电池的可循环难度不小,缓解冗长利润问题、电池管理的复杂问题,几乎每一样都能成为门槛。
宁德时代已经构建了完整的电池全生命周期管理体系,涵盖了上游供应链、电池设计生产、使用回收和再制造的各个环节,致力于最大化循环利用。在这个循环生态中,宁德时代的电池可循环使用15000次,储能系统的使用寿命超过20年。去年,仅宁德时代一家公司回收了10万吨废电池,并重新生产了1.3万吨的碳酸锂。锂的回收率达到了91%,镍、钴、锰的回收率也达到了99.6%。迄今为止,宁德时代的锂电规模已是连续多年世界第一,铁理电池回收也做到了全球首个大规模产业化,具备有27万吨废电池处理能力,未来将达到100万吨。预计到了2042年,宁德时代的电池一半将使用回收锂、一半用矿产。
同时宁德时代也正在快速推进零碳战略的落地。目前宁德时代已经有9座的电池工厂获得了零碳认证,明年所有电池工厂将全部成为零碳工厂,实现运营碳中和;而到2035年将实现电池价值链碳中和,也就是说那个时候宁德时代生产的所有电池都将实现碳中和。
当前,宁德时代正在联合全球电池联盟共同开展电池护照试点项目,并于去年1月在达沃斯发布了首批电池护照。曾毓群透露,不久之后,新的电池护照标准将会发布,相信它将成为电池参与零碳新基建的通行证。
最后,零碳新基建是一种全球化的新生态。曾毓群指出,零碳新基建不能有洼地、不能有孤岛,而是一个开放共创的全球化生态。他表示,发展不平衡是能源转型的另一个大问题,但世界是一个整体,地球只有一个,要应对气候变化,光靠部分地区实现零碳还远远不够,全球必须协同合作。从零碳岛、零碳城市、零碳乡村到最终实现零碳地球,需要技术的开放与共享,需要各国在政策产业市场方面的紧密合作,通过创新方式让技术、产业和经验在全球流动,共同解决能源转型过程中的难题,打造一个绿色、稳定、可靠的零碳新基建生态。
宁德时代通过LRS模式,向全球车企乃至电池企业提供专利许可、技术和服务支持,合作伙伴不仅能够获得电芯制造商的技术授权,还有全生命周期的解决方案,从而实现零碳科技与经验在全球范围内快速应用和广泛实践。
海南是我国环境质量最好的省份之一,对环境和气候的保护工作也走在前列,目前宁德时代正在与海南推进零碳合作,结合海南零碳岛整体的规划布局与当地资源特点,从打造具体的零碳场景入手,推动区域零碳化和微电网合作,最终实现全岛全面零碳化,助力海南全域零碳建设。
关于电池四大“高标准”
中共中央、国务院发布了《关于经济社会发展全面绿色转型的相关意见》,明确了绿色转型的顶层设计、分阶段目标和政策体系。推动能源和交通绿色转型,是全面绿色转型的重要部分,也是关乎生存和发展的重大课题。
曾毓群博士在9月1日召开的2024世界动力电池大会发言指出,作为推动能源和交通绿色转型的关键,新能源电池也进入了新的发展阶段。曾毓群认为,电池行业必须迈进“高标准”发展阶段。为此,他对“高标准”做了细致解读并提出了四点建议。
首先,是高安全。
高安全,是行业可持续发展的生命线。
据公安部统计,截至6月底国内新能源车保有量已达2500万辆。据全国乘联会统计,7月国内新能源乘用车零售渗透率达51%,8月预计将超过53%。新能源车市场规模持续增长。
然而,新能源车安全事故频发。安全问题得不到解决,后果将是灾难性的。
提升安全性,重点是电池,关键在标准。当前,市场上绝大部分电池的安全系数远远不够。很多产品号称安全失效率达到PPM级,也就是百万分之一,但实际上,安全失效率是千分之一。当前,全国2500万辆新能源车里装载的电芯数量,已达到了数十亿个。这个绝对值乘以失效率,安全风险可想而知。
曾毓群认为,安全必须要有绝对的标准。
当前,宁德时代将安全视为企业的生命线,已成功将电芯的单体安全失效率降到了十亿分之一,即PPB级,把安全系数提升了几个数量级。
电池安全是一项复杂的系统工程,贯穿于电池的材料开发、单体设计、系统集成、以及用户使用等整个过程。对电池而言,材料本征的热稳定性非常重要;单体组合成的电池体系里,也包含有非常重要的互动过程。电池热稳定性管理的难点,就在于如何完整地挖掘电池体系里的各种副反应。毕竟,电池不仅仅是各种零部件的机械组装。
宁德时代将重点放在了电池的整体安全上,建立了系统性的安全保障体系。将电池设计、生产、检测围绕整车服役过程中可能出现的各种场景,实现全场景、全周期、全方位、全系统的安全。系统设计方面,宁德时代率先发布并大规模量产了“无热扩散”技术,也称为NP技术。其第三代NP技术(NP3.0)不仅能保障电池系统在发生热失控之后不起火、不扩散,更能进一步做到“不冒烟”。
生产方面,宁德时代打造了AI加强的第八代智造生产线,在生产环节设置了超过6800个质量控制点,对生产全流程进行智能监测,最大程度避免产品缺陷。同时,也构建了全行业最丰富的电池缺陷数据库,将AI学习引入到锂电池行业,通过不断学习、优化算法,提高检测的准确性、系统的稳定性。
曾毓群称,希望行业把竞争放到一边,把消费者的切身利益、尤其是把大家的安全放在首位,共同提高安全标准,建立绝对的安全标准红线。
其次,高可靠。
“可靠”是动力电池行业的竞争力。只有高可靠,才能让用户有保障、行业有发展。当前,行业良莠不齐,许多产品“名不符实”,产品的真实可靠性与标称的可靠性差距很大。许多电池的标称寿命达到16年、甚至20年。如何对电池的寿命进行测试验证?如何确保电池在各种极端环境下的寿命?对此,宁德时代建立了可靠性管理体系,实现了电池的设计、生产、产品原料、售后市场全方位系统性覆盖,同时也开发了行业最先进的可靠性评价体系。
宁德时代从材料的底层机理深入剖析,经过海量的研发数据及市场端大数据交叉验证,开发了“加速测试”方法,以及寿命预测模型,可精准预测和验证电池寿命。而且宁德时代从应用场景出发,开发了“等效测试”方法及标准,让测试与实际运行状况“等效”,避免测试脱离实际的情况。
曾毓群表示,希望在政府和有关部门的领导下,行业携手建立可靠性管理和测试方法上的“高标准”,确保动力电池产品的“高可靠”。
第三,高性能。
行业不断发展,新的应用场景不断涌现。当前,电动商用车全面爆发指日可待,电动船舶蓄势待发,电动飞机更蕴含着广阔的想象空间。追求行业新突破,现在正是好时机。但新场景也催生了对电池性能的更高要求,电池在安全性、可靠性、能量密度、快充、循环寿命、耐温性等方面需要创新突破。
上半年,宁德时代在乘用车领域推出了神行Plus电池,成为行业中首款同时实现1000公里长续航和4C超充的磷酸铁锂电池。针对商用场景,宁德时代发布了首个商用电池品牌“天行”,在行业中首次做到4C超充、500公里长续航。在电船领域,截至8月底,国内各类水域中,已有约700艘电动船舶搭载了宁德时代电池。前景无比广阔电动飞机领域,宁德时代在去年已成功试飞4吨级民用电动飞机。预计今年底,搭载宁德时代电池的eVTOL有望首次飞行。
第四,高价值。
一个好电池,输出动能只是“基本功”。我们希望让电池释放出多维度的经济价值、社会价值,创造“高价值”。好电池,甚至可以是一种“投资品”。
比如行业里经常探讨的V2G技术,Vehicle to Grid,即车与电网的联动技术。V2G背后的实质是B2G,Battery to Grid,车、船等设备里装载的电池与电网双向融合互动技术。
宁德时代现在正在进行这种模式的试点,包括了各类电池与电网、局域网的联动。这将让电池不仅成为消费品,还可以是投资品。电池可以在峰谷电价差距相当高的地方,为消费者提供新的价值。同时,电池作为一个“移动充电宝”,将来可以平衡风、光、储、充,在电网不稳定的一些极端情况下,还可以作为电源。
所以说,B2G技术既有社会价值,又有个人的经济价值。这种高价值,需要将电池的循环寿命、安全性、能量效率做得非常好。这样的电池不仅提供出行服务的动能,也提供储充服务,并能够帮用户赚取差价,成为投资品,对社会而言,也能够成为安全的保障。
关于全固态电池的进展
研发全固态电池的关键,在于对材料和化学体系的研究,其中最难的就是“固-固界面”问题。如果用数字1到9,表示固态电池的技术和制造成熟度,1是刚开始涉及这一领域,9是技术成熟、可以投入大规模生产,那么当前行业最高水平只到了4左右,只是做出了一些器件样品、进行一些实验验证。这些器件的使用有很多边界条件,如要在6000个大气压下,才实现较高的低温性能等。这意味着这些器件还无法投入市场应用。曾毓群称,宁德时代在全固态电池已经投入了7~8年的时间进行研究,而宁德时代目前的研究进展也处在4左右,但是对比全世界的情况,宁德时代的研究应该算是“领先一大步”,或者英文叫做Second to none。
关于电池形态技术路线
关于动力电池的软包、方壳、圆柱等等,究竟哪种形式更好?曾毓群引用中国一句古话:“文质彬彬,然后君子”。文质彬彬才是君子的主要标准。“文”是指表面的形式,是外在的;而“质”是核心的本质,是内在的。文和质要互相协同,也就是化学体系和包装形式,要互相协同、互相适应,那才能算是“文质彬彬”。曾毓群表示,对电池来说,材料和化学体系是本质,其它的就是“文”,把材料和化学体系研发好,是做好电池的基本功,是电池品质的决定性要素。
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