隨著新能源汽車產(chǎn)銷量的持續(xù)攀升，對(duì)高性能、安全可靠的動(dòng)力電池的需求將會(huì)呈現(xiàn)超高的增長(zhǎng)。當(dāng)前動(dòng)力電池企業(yè)雖多，但不乏有渾水摸魚者，能與國(guó)外電池企業(yè)正面競(jìng)爭(zhēng)的屈指可數(shù)。寧德時(shí)代（CATL）是目前國(guó)內(nèi)唯一一家為國(guó)際品牌乘用車提供動(dòng)力電池的企業(yè)。

固態(tài)鋰金屬電池是下一代動(dòng)力電池研究方向

12月17日，寧德時(shí)代研發(fā)經(jīng)理郭永勝在“第七屆全球新能源汽車大會(huì)——?jiǎng)恿﹄姵胤终搲鄙媳硎?，寧德時(shí)代在動(dòng)力電池下一代技術(shù)有一定的布局，在固態(tài)電池方面做了很多探索和思考。

寧德時(shí)代研發(fā)經(jīng)理郭永勝

郭永勝介紹，做固態(tài)鋰金屬電池能把鋰金屬用上，也能把高壓材料用上，同時(shí)在動(dòng)力電池安全性方面也有一定保證，這是寧德時(shí)代目前在未來(lái)電池技術(shù)發(fā)展方向的一個(gè)研發(fā)布局。固態(tài)電池可以分為三代，第一代，相當(dāng)于傳統(tǒng)的鋰離子電池成電解質(zhì)，這樣的優(yōu)勢(shì)并不明顯，因?yàn)閾Q成固態(tài)電池以后，能量密度、體積能量密度比現(xiàn)有的傳統(tǒng)的鋰離子要低。第二代，把負(fù)極換成鋰金屬，正極用傳統(tǒng)的正極材料，可以用高壓材料。第三代，因?yàn)樨?fù)極用了鋰，正極材料可以用不含鋰的材料，可以用硫，其他不含鋰的都可以嘗試，這樣能量密度會(huì)有進(jìn)一步提高的空間。目前，硫化物的固態(tài)電池是比較領(lǐng)先的技術(shù)，用硫化物有一些優(yōu)勢(shì)，適溫電導(dǎo)率比較高、電解化窗口比較高、跟鋰金屬的兼容性還是比較好，但硫化物面對(duì)的挑戰(zhàn)也非常大。

寧德時(shí)代在研發(fā)過(guò)程中，也在關(guān)注固態(tài)電池的制造問(wèn)題，固態(tài)電池整個(gè)制造工藝跟傳統(tǒng)的鋰離子的制造工藝是完全不一樣的，每一步都需要新的設(shè)備，新的工藝在里面，所以寧德時(shí)代也同時(shí)進(jìn)行工藝的研發(fā)。固態(tài)鋰金屬電池或能成為下一代電池，因?yàn)樗饶軌虮ＷC高能量密度也能保證安全性。

安全可靠的動(dòng)力電池是如何打造的？

寧德時(shí)代作為一家成立于2011年的年輕企業(yè)，公司建立了動(dòng)力電池和儲(chǔ)能系統(tǒng)研發(fā)制造基地，擁有材料、電芯、電池系統(tǒng)、電池回收的全產(chǎn)業(yè)鏈核心技術(shù)，致力于通過(guò)先進(jìn)的電池技術(shù)，為全球綠色能源應(yīng)用，提供高效的能源存儲(chǔ)解決方案。

寧德時(shí)代從成立至今，一直保持著零安全事故的記錄。那么它究竟是如何做到的呢？

寧德時(shí)代的安全理念是電池全生命周期安全。一是全過(guò)程，從電池的量子動(dòng)力學(xué)仿真分析出發(fā)，從機(jī)理分析、電池材料選擇和設(shè)計(jì)、電芯設(shè)計(jì)、電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)到制造全過(guò)程都必須進(jìn)行安全管控；二是全方位，電池系統(tǒng)安全包括電氣安全、功能安全、機(jī)械安全和化學(xué)安全。

做出好的電池系統(tǒng)產(chǎn)品，主要依賴三大關(guān)鍵技術(shù)：電芯技術(shù)、模組技術(shù)和BMS技術(shù)。在這三大技術(shù)構(gòu)成的鐵三角中，電芯決定是否安全的“基因”，模組技術(shù)提供電池系統(tǒng)強(qiáng)壯的身體，BMS管理技術(shù)提供電池系統(tǒng)“智慧的大腦”。 只有嚴(yán)格把控電池設(shè)計(jì)、驗(yàn)證和生產(chǎn)的每個(gè)流程，才能把電池系統(tǒng)安全做到最好。畢竟電池安全了，乘客和車才能開得安全，買的放心。

在電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，寧德時(shí)代會(huì)先做模擬仿真，后做測(cè)試評(píng)估。仿真覆蓋微觀到宏觀，內(nèi)容包括量子動(dòng)力學(xué)、機(jī)械結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化、形貌優(yōu)化、尺寸優(yōu)化、產(chǎn)熱分析、防熱失控、熱場(chǎng)分布、模態(tài)、振動(dòng)疲勞、沖擊、石擊等。在保障電池可靠性方面，從最小零部件，逐層去分析失效模式和失效率。根據(jù)失效率的“浴盆曲線”模型，所有的產(chǎn)品在早期失效率會(huì)比較高，使用中期失效率會(huì)下降，到晚期老化時(shí)又會(huì)升高。

耗資千萬(wàn)的電磁兼容實(shí)驗(yàn)室

寧德時(shí)代的產(chǎn)品不僅按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)了針刺、火燒、電化學(xué)、高壓、碰撞以及極端寒冷、極端炎熱等試驗(yàn)，還通過(guò)了C-NAS認(rèn)證。同時(shí)，因汽車電子設(shè)備的電磁兼容性能在國(guó)內(nèi)日益受到重視，CATL耗資千萬(wàn)建立了電磁兼容實(shí)驗(yàn)室以應(yīng)對(duì)在自主研發(fā)過(guò)程中遇到電磁兼容技術(shù)難題。

CATL 2017年即將落成的國(guó)家級(jí)工程研究中心

目前，寧德時(shí)代動(dòng)力電池測(cè)試中心具備美國(guó)、德國(guó)、國(guó)產(chǎn)的門類齊全的先進(jìn)電池檢測(cè)設(shè)備。測(cè)試中心可依照國(guó)家頒布的電動(dòng)車電池相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)，世界主要汽車企業(yè)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。可以對(duì)各種規(guī)格的電池單體、電池模組、電池包電池系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試評(píng)價(jià)，包括電池性能測(cè)試、壽命測(cè)試、環(huán)境可靠性測(cè)試、安全測(cè)試等，測(cè)試能力覆蓋范圍最廣。2017年，寧德時(shí)代將建成國(guó)家級(jí)的工程研究中心。

智能化、自動(dòng)化產(chǎn)線

寧德時(shí)代投資數(shù)十億元建立智能化、自動(dòng)化產(chǎn)線，該產(chǎn)線在“智慧工廠”和工業(yè)4.0信息物理融合系統(tǒng)CPS的指導(dǎo)下，實(shí)現(xiàn)了高度的自動(dòng)化。廠區(qū)內(nèi)使用了大量的高科技機(jī)器人、中控系統(tǒng)、在線檢測(cè)設(shè)備和信息追溯系統(tǒng)，以做到“生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化”、“生產(chǎn)過(guò)程透明化”、“生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人化”。

目前，寧德時(shí)代在全國(guó)有三大生產(chǎn)基地，分布在寧德、青海、溧陽(yáng)，占地3500畝；中德兩大研發(fā)中心，擁有動(dòng)力電池制造核心技術(shù)；售后服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)將近300家，分布在全國(guó)127個(gè)城市，可實(shí)現(xiàn)“1小時(shí)響應(yīng)+300公里覆蓋+5星級(jí)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)+100%回訪”。2015年全球車用鋰電池產(chǎn)量和2016年上半年車用鋰電池出貨量，寧德時(shí)代都位列第三。

寧德時(shí)代不僅與北汽新能源、長(zhǎng)安汽車、吉利汽車、上汽集團(tuán)等國(guó)內(nèi)車企合作，同時(shí)還為華晨寶馬提供動(dòng)力電池。目前已和歐洲三家知名車企達(dá)成合作意向，將為他們旗下的新能源車提供合作開發(fā)的鋰電池。目前寧德時(shí)代產(chǎn)能已達(dá)到100億，計(jì)劃到2020年投入300億進(jìn)行研發(fā)和產(chǎn)能升級(jí)，形成50G瓦時(shí)的有效產(chǎn)能。

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