遠景AESC楊曉偉：高安全軟包技術(shù)推動能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型
圖為遠景AESC中國區(qū)副總裁楊曉偉博士發(fā)表主題演講
日前，“第二屆新能源汽車及動力電池（CIBF2021深圳）國際交流會”在深圳舉行，在“全周期打造‘更安全’的軟包電池”專場論壇上，遠景AESC中國區(qū)副總裁楊曉偉博士發(fā)表了主題為“高安全軟包技術(shù)推動能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型”的演講。
以下是演講內(nèi)容整理：
各位行業(yè)的同仁，各位朋友，大家下午好。非常感謝主辦方給我們這樣交流學習的機會。今天下午的峰會的主題是，打造全生命周期“更安全”軟包電池，遠景AESC充分依托遠景科技集團在可再生能源發(fā)電、智慧能源管理、綠能裝備等方面的資源優(yōu)勢，深耕高安全軟包動力電池多年，同時在電池梯級利用儲能等方面有很多成功實踐。高安全的動力電池及其梯級利用儲能，在能源轉(zhuǎn)型中扮演重要角色。下面，我就從《高安全軟包技術(shù)推動能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型》來開始我的分享。
如果說過去的十年，我們經(jīng)歷了中國動力電池行業(yè)無序、甚至野蠻式的競爭和生長，也經(jīng)歷了不確定的迷茫與困惑，我認為到現(xiàn)在這個行業(yè)已經(jīng)走向了理性、專業(yè)、有序。中國在新能源產(chǎn)業(yè)，同電池材料、制造裝備、人才儲備、資本融合、以及商業(yè)模式創(chuàng)新和規(guī)模化推廣等各個方面，均走在了世界前列。應該說，我們的新能源產(chǎn)業(yè)進入了高階發(fā)展階段。
習近平總書記最近半年一系列的重要指示，也為我們從事新能源行業(yè)的人打了一劑又一劑的強心針。特別是在3月15日中央財經(jīng)委員會第九次會議所強調(diào)的要“構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”，應該說這讓我們的方向和賽道比以前更加清晰。
遠景圍繞著這樣的思考，提出了對未來“新煤炭、新石油、新電網(wǎng)”的新認知。未來的動力電池將成為“新石油”，而圍繞著風力發(fā)電和光伏發(fā)電為核心的新能源發(fā)電將成為“新煤炭”。在這樣一種優(yōu)化改進與創(chuàng)新的運行過程中，圍繞智慧能源管理系統(tǒng)的“新電網(wǎng)”應運而生。
在這個背景之下，我們認為動力電池是整個“三新”戰(zhàn)略中非常重要的一環(huán)，行業(yè)呼喚的是更加智能、更加綠色、更加安全的電池產(chǎn)品。彭博社初步預計到2030年將有1.5~2.0太瓦時的動力電池市場規(guī)模。所以說我們在今天這樣一個場合來討論電池的全生命周期安全，就需要更加務(wù)實和對未來更加地負責任。
那么我先來講一下遠景AESC在這過去、現(xiàn)在、包括未來的一些實踐和思考。在過去13年間，遠景AESC配套日產(chǎn)旗下的電動汽車汽車LEAF，已經(jīng)接近60萬臺的市場規(guī)模，且始終保持“零”重大安全事故，這個成績可以說在全球電動汽車里是一個非常驕人的戰(zhàn)績。
遠景AESC是如何做到的呢？第一個方面就是我們在中日融合下，以匠心打造安心，將精湛的技術(shù)和工匠精神傳承落地。2019年4月，遠景科技集團完成對AESC的并購交割之后，克服疫情的重重困難，中日雙方的團隊從技術(shù)工人、工程師、到高級管理人員，進行了十幾個批次、人員數(shù)量較大規(guī)模的互訪交流、實踐與學習，目的就是真正把中國和日本雙方團隊的優(yōu)勢相融合。特別是日本同事在動力電池領(lǐng)域，能做到這樣的一個安全極致的精髓，把這其中的工匠精神得以傳承落地。這里分享三個具體的例子。
第一個就是同步工程，確保整個制造的可控性。“同步工程”（simultaneousactivity）是遠景AESC的一大特色。簡單來說，同步工程就是在產(chǎn)品開發(fā)的前期就讓PE團隊參與進來，與研發(fā)團隊一同對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、夾具結(jié)構(gòu)、工藝、方法、專利、質(zhì)量檢查程序、成本等問題進行討論，PE團隊會從更加實際的角度和制造經(jīng)驗出發(fā)，讓我們的產(chǎn)品設(shè)計更具有可制造性，從而縮短從產(chǎn)品研發(fā)到制造的周期，實現(xiàn)降本增效。
遠景AESC的這套同步工程在日本已經(jīng)運行十來年，我們一直在通過這種方式來形成好的經(jīng)驗，把它抽象和總結(jié)成knowhow，不斷地在產(chǎn)品里累積，形成一個強大的問題清單。這個清單會充分地反映到DFMEA、PFMEA以及control plan之中，例如我們在大尺寸疊片工藝開發(fā)上，過往的很多技術(shù)經(jīng)驗就會幫助我們克服在長軟包電芯的工藝極限，解決隔膜翻卷、翻折、鋁塑膜封裝漏液等問題。而每一次新產(chǎn)品的開發(fā)又倒回來補充和完善我們的標準控制計劃，真正把knowhow在產(chǎn)品設(shè)計、工藝開發(fā)、設(shè)備開發(fā)中傳承下去。這也是遠景AESC之所以可以做到產(chǎn)品優(yōu)異一致性的關(guān)鍵之一。
同時在異物管控方面，我們追求極致的異物控制，從預防、發(fā)現(xiàn)和消除三個維度出發(fā)，從人、機、料、環(huán)四個層面著手，梳理出了80項異物管控要求，1500多個管控點。極致的異物管控是工匠精神的體現(xiàn)，也是我們產(chǎn)品一致性的保障。
在質(zhì)量管控方面，我們同樣有嚴苛的WI標準及流程，超過770多項的質(zhì)量管控點，把我們對日本工匠精神、日本產(chǎn)品、日本裝備與工藝的理解融入到整個生產(chǎn)流程之中。
而這些優(yōu)勢都將沉淀在我們即將推出的新一代大尺寸軟包動力電池模組以及pack產(chǎn)品上。這款全新CTP軟包電池系統(tǒng)產(chǎn)品，已經(jīng)實現(xiàn)了24小時沒有起火的熱失控試驗，進一步把上一代LEAF的安全基因得以傳承和實現(xiàn)。在整個模組、PACK，整體效率提升和成本管控方面，應該說都有了更大的突破和創(chuàng)新。在這個CTP的結(jié)構(gòu)中，大模組的尺寸超越了無論是方形還是軟包的VDA590尺寸，解決了大軟包電池在工藝、制程方面的諸多難題，實現(xiàn)了很多突破。這款產(chǎn)品pack系統(tǒng)成組效率超過70%，系統(tǒng)質(zhì)量比能量達200Wh/kg，體積比能量達313Wh/L，助力整車續(xù)航超過800公里。
在制程上，我們從原材料開始到電極、電芯、模組以及整包的生產(chǎn)過程中，系統(tǒng)收集并監(jiān)控大量工藝及電池狀態(tài)參數(shù)，數(shù)據(jù)覆蓋完整生產(chǎn)鏈條，每一個系統(tǒng)PACK累計擁有45萬條以上的數(shù)據(jù)采集點。每一個數(shù)據(jù)積累，每一個身份信息記錄，都為電池全生命周期的安全奠定了一個良好的基礎(chǔ)。而這些數(shù)據(jù)又都離不開一個智能物聯(lián)網(wǎng)平臺的算力，這也是遠景在智能物聯(lián)技術(shù)上的一大優(yōu)勢。
遠景科技集團不僅僅有風力發(fā)電，有動力電池，同時我們還有智能物聯(lián)操作系統(tǒng)EnOS？，目前在全球已經(jīng)連接超過200GW的能源資產(chǎn)，協(xié)同管理共超過1億智能終端設(shè)備。我們在智慧新能源、智能工廠、綜合能源管理、智慧交通以及智慧城市領(lǐng)域都有實際案例。這為動力電池的全生命周期安全管理和價值再造提供了又一個扎實的技術(shù)保障。
基于高安全電池以及能源物聯(lián)技術(shù)，我們在“源網(wǎng)儲荷”的協(xié)同方面展開了一些實踐。遠景和歐洲幾大電網(wǎng)公司、電力傳輸公司、電動汽車公司以及能源服務(wù)公司一起，打造一個實現(xiàn)泛歐洲領(lǐng)域電動汽車與電網(wǎng)云端協(xié)同（Crowd Balancing）的實驗平臺。基于EnOS？的管理平臺，結(jié)合光伏、電動汽車以及l(fā)eaf退役電池包，開展與電網(wǎng)的協(xié)同，實現(xiàn)電池全生命周期的梯次利用、安全管理以及價值變現(xiàn)。我們還將計劃把乘用車和電動卡車的動力電池梯次利用到分布式儲能或是大型“風、光、儲一體”的新能源電站中，釋放電池全生命周期價值。
在圍繞“新煤炭、新石油和新電網(wǎng)”的踐行過程中，電動汽車和動力電池都是一個重要環(huán)節(jié)。我們認為未來電動汽車的更多屬性是數(shù)字化與智能化，而動力電池則更多的是能源化。未來我們要開展的工作方向就是把電池現(xiàn)在的擔心，包括它的循環(huán)壽命、它的安全等問題，通過數(shù)據(jù)讓電池“會說話”，同時讓電池具有“金融屬性”，釋放電池的更多價值，通過提前規(guī)劃設(shè)計，實現(xiàn)從動力到儲能的全生命周期管理。
而在這個過程中，遠景在發(fā)電側(cè)的資源稟賦為電池的全生命周期應用創(chuàng)造了場景，智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)提供了可靠的保障。應該說遠景集團是全球為數(shù)不多的具備打通整個能源生態(tài)鏈的企業(yè)之一。遠景的使命是為人類的可持續(xù)未來解決挑戰(zhàn)。“2060 碳中和”目標讓我們在未來的40年都有一個清晰的方向和賽道。遠景也愿意與各位同仁、優(yōu)秀企業(yè)一道，不斷挑戰(zhàn)，不斷創(chuàng)新，推動行業(yè)健康發(fā)展，推動能源變革。我的分享結(jié)束，謝謝大家。
關(guān)于遠景
遠景科技集團（Envision Group）是一家全球領(lǐng)先的綠色科技企業(yè)。以“為人類的可持續(xù)未來解決挑戰(zhàn)”為使命，集團旗下?lián)碛兄悄茱L電和智慧儲能系統(tǒng)技術(shù)公司遠景能源、智能電池企業(yè)遠景AESC、開發(fā)全球領(lǐng)先智能物聯(lián)操作系統(tǒng)的遠景智能，以及遠景維珍電動方程式車隊。遠景持續(xù)推動風電和光伏成為“新煤炭”，電池和氫燃料成為“新石油”，智能物聯(lián)網(wǎng)成為“新電網(wǎng)”，開創(chuàng)美好零碳世界。
遠景榮登全球權(quán)威機構(gòu)《麻省理工科技評論》“2019年全球50家最聰明公司”榜單前十；設(shè)立于中國、美國、德國、丹麥、新加坡、日本等國家的研發(fā)中心，引領(lǐng)全球綠色科技創(chuàng)新與最佳實踐。遠景科技集團加入全球“RE100”倡議，成為中國內(nèi)地首個承諾2025年實現(xiàn)100%綠色電力消費的企業(yè)。
關(guān)于遠景AESC
遠景AESC（EnvisionAESC）, 用智能技術(shù)重新定義電池未來，致力于以智能物聯(lián)突破動力電池性能與應用邊界，打造更多智能場景，讓電動汽車參與到碎片化的可再生能源系統(tǒng)，并且提供智能動態(tài)平衡，推動清潔能源與新能源汽車行業(yè)的共同發(fā)展。2020年遠景AESC被英國權(quán)威機構(gòu)評委全球tier1電池企業(yè)。
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