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如何降低动力电池的成本

2017-11-24

  降成本是动力电池生产企业非常关注的一个话题,在动力电池行业竞争日趋激烈的背景下,谁能在保障动力电池性能的同时兼顾成本控制,谁就拥有了竞争力。动力电池成本控制,可从上游原材料、制造工艺、PACK等方面着手,通过不同途径解决、探索,可给行业带来启发和思考。

  提高四大材料性能 间接降成本

  广州鹏辉能源科技股份有限公司从正极、负极、电解液、隔膜等方面进行技术创新,通过提高电池的高低温性能,来减少对PACK中加热、冷却部分的投入,从而降低动力电池PACK成本。

  鹏辉能源研究院院长刘建生介绍,鹏辉能源克服高镍材料的不足,抑制高镍的高电压对电解液的催化分解,提高了高镍正极材料的稳定性;通过发展硅碳合金来控制负极材料生产成本;采用既与新型正负极材料良好兼容,又具备高电压、阻燃等特点的电解液;通过降低隔膜的厚度、提高隔膜的强度、提升耐高温性和耐压性等技术革新,有效提高电池的安全性能。从四大材料着手,使电池本身的安全性能提高,减少PACK的相应投入,从而达到降低动力电池系统成本的目的。

  降低辅材价格 外部降成本

  在锂离子电池构成组件中,壳体材料不及四大材料那样受到关注,但它在动力电池的安全性能、一致性等方面起到至关重要的作用,甚至在降成本方面也能助企业一臂之力。与传统钢材相比,电池用钢材的成本相对更高,生产工艺也更加严格,从最初的炼钢到最后的生产包装都有极为严格的流程控制。这就导致电池钢壳的价格变化幅度要远高于原料钢的价格震荡幅度。

  东时创展是一家电池壳体材料供应商,公司以“做客户铁料成本控制中心”为服务理念,长期与“新日铁”合作,引进先进材料、制造技术和工艺,协助客户提升电池壳体的质量。在电池钢壳材料涨价期间,东时创展积极发挥“蓄水池”的作用,通过调整采购计划,避免“暴涨暴跌”等动荡行情影响电池企业生产。

  此外,对软包电池来说,推进铝塑膜的国产化对降低软包电池成本有积极意义。据预测,国产铝塑膜在整体性能和进口铝塑膜持平的情况下,价格上只有进口铝塑膜的70%,因此,实现铝塑膜的国产化,无疑将会降低软包电池生产企业的生产成本。

  提高生产工艺 科技降成本

  比克电池副总裁方晋表示,比克电池一方面通过规模化生产,降低单位制造成本,另一方面通过持续科技创新来保证核心竞争力。在比克电池看来,电池产业的蓬勃发展,既是一种机遇,又隐藏着危机。电池企业既面临着降成本压力,也面临着行业整合压力,电池生产智能化已经成为不可逆的潮流。

  在这样的行业背景下,比克电池实施了智能制造项目,以此来提高公司产能,降低生产成本,提升电池品质和生产交付能力。今年4月,电池中国网在调研比克电池时了解到,比克电池的智能制造产线,包括了全自动化的硬件设备和高智能的软件系统,即:从车间到管理层的纵向集成,自适应设备,客户定制产品通过电商与生产的集成,可视化、可追溯、质量控制、电子广告牌/自动补料,预防式维修保养、预防式的质量控制。目前,比克电池的电芯生产已经实现了全自动化,从智能制造着手,在五个维度方面实现了降成本控制。

  比克电池只是锂电企业智能制造降成本的一个缩影。明冠新材料股份有限公司特级研究员谢辉介绍了明冠新材料降成本解决方案。谢辉表示,提升产品合格率是降低生产成本的一个重要途径,对软包电池而言,外部擦伤、电解液污染等外观不良结果的发生,对于电池合格率影响较大。明冠新材料从三个方面减少或杜绝外观不良:第一,对一线人员在操作方面进行培训及优化,提升操作人员整体素质;第二,提升设备智能化比例,提高设备作业精度,对设备和电池的接触面进行柔化处理,减少表面的摩擦,减少电池的二次操作;第三,提高铝塑膜性能,在铝塑膜表面复合一层PET,PET耐腐蚀、耐冲击、阻水及防护性能优异,以它作为铝塑膜的表层结构,可杜绝电解液污染,提升产品合格率。

  而据鹏辉能源刘建生介绍,目前鹏辉能源采用国际先进自动化生产线,在整个生产工艺的关键环节,均实现了智能化识别,产品成品率超过90%,并不断往上提升。

  动力电池降成本的方法较多,除了上文提到的提高四大材料性能、降低辅助材料价格、智能化生产之外,提高管理水平等也是重要的降成本途径。降低动力电池生产成本,还需要业内积极尝试、勇敢探索。