2018年新能源汽車智新峰會 深圳市恆翼能科技有限公司副總經理...

[車友頭條-車友號-車友說車]  2018年11月15日，2018新能源新汽車智新峰會在北京召開，論壇重點圍繞著打造關鍵零部件核心競爭力這一主題展開今天研討。深圳市恆翼能科技有限公司副總經理趙少華作為嘉賓參會，並發表主旨演講，他他給我們帶來了新能源汽車動力電池設備的創新與製造智能。以下為具體演講內容。

趙少華：非常感謝主辦方給這樣一個學習和交流的機會，我是深圳恆翼能科技副總經理趙少華。主要關注於動力電池設備的專業供應商，我們目前發展的比較快。新能源汽車動力來自於電能，也是我們這個動力電池僅僅是一個載體，它可以把各種各樣能源轉化為這個動力。但是這個傳統燃油車這個動力是有最簡單的這個汽油柴油。熱能轉換效率來說，這個電動車EV這個熱能效率可以達到95%，傳統燃油車發展了一百多年，目前這個最先進的渦輪增壓技術目前這個熱能轉換效率最多是45%，熱能轉化效率這個燃油車的優勢非常明顯，另外二氧化碳的排放，根據我們這個二氧化碳主要是來自於電廠，電廠的二氧化碳排放1600千萬/3萬公裡。我們新能源車的排放量僅僅是燃油車的三分之一，這個優勢非常明顯。新能源的車的發展，2017年整個乘用車的數量是120萬輛，中國是佔了半壁江山，產銷量和乘用兩分別是59.3%和57.8%。

情景的預測：EVtank預測，2020年動力電池出貨量將達到166.1Gwh，一出貨量可以達到279.9Gwh，2022年全球鋰電池出貨量將達到42.86Gwh，對應6400億的市場規模。我們中國這個推動新能源車的意願和態度是堅定不移的。

動力電池生產設備。動力電池可以由50道供需，有前段、中段、後段。後段的自動化限制主要完成了之後，對一個電池進行激活、測量，這有一個入庫的過程。具體包含化成、OCV測試、內空的測試、進行分權、分檔、倉儲，每一道獨立的供需，通過一個全自動化的物流線體連深在一起構成全自動化的生產線，目前我們後端的設備國產化率已經超過了90%，目前我們的社會現在已經反而出口到像原來的這個製造強國，像日本、韓國等等，他們現在也都從中國開始進口我們的設備。

其中這個化成工藝是非常重要的一個工藝。這個過程是在完成注液之後通過一個小電流充電，對它的這個火星物質，這個離子火星物質進行激活，當你充電這個離子活性物質產生一個反應，形成一個膜的物質，這個膜是電子絕緣體，可以讓這個離子順暢通過而且可以讓這個離子絕緣，可以造成這個活性物質的共建，這些膜的生成對於離電池的壽命非常重要，官戶了我們的容量以及循環壽命和內組等等，這個化成的過程中對這個電流的控制，包括對這個精確控制非常重要。一般來看這個化成的方法，包括我們方形鋁殼電池，還有高溫化成以及常溫的化成，還可以分為這個大大流化成一個小電流的化成，考慮到這個廠家的配方，這個化成過程中工藝也是各不相同，現在這個電池大部分採用一個高溫和常溫結合的方式，這個過程中化成的設備，最主要的兩個是一個充放電的設備，對整個的電池的進行激活，進行小電流充電的設備，我們叫做這個電源櫃。還有一個針床，自動化的連接設備，以前沒有自動化設備人去手工價，把這個充放電這個輸出端夾在這個電池正負級，這是手工，效率很低，現在自動化生產，這個託盤進入庫之後進行一個自動壓格，把這個正負級跟這個充電放接起來，這是自動化針床設備。這是自動化針床不懂電池形態，讓這個包含圓柱，還有方形以及軟包，我們會有不懂自動化的壓接設備。像這個軟包我們有高溫壓力測壓的，或者是平壓或者測壓不同的針床對接不同的電池。

電池完成了這滑石粉溶之後，對這個電池做OVC的測試，這個測試也是非常重要的工藝，這個測試電壓有幾個目的，首先在這個測試克量電壓的過程中可以計算到，把這個電池有破損，這個破損的這個調試出來，這個電池生產過程中，很多由於設備的原因，會帶動一些異物，這個電池內部可以刺穿造成這個隔膜，我們會在這個生產過程中挑選出來，因為一旦這種不良品引入我們的後端，進入我們這個車上我們這個安全隱患非常大，如何把這種底細找出來，我們有幾種方法，刻錄電壓是非常明顯的方式，通過這個電池偏低可以通過它挑選出來。在自放電以前開始測這個OCV，再過一次測一下OCV，通過這個時間以及電壓的變化測試這個電池四方電形。還有我們這個分容工藝，就是我們這個電池生產出來之後，我們需要對這個熱量做一個測試，我們需要知道哪一個電池這個容量到底是多少，通過我們對這個電池進行幾個充放電的循環，對這個容量進行一個測定，這是一個非容的工藝，跟這個需要的設備差不多，大同小異。

DCIR，這個電池的內組，到底這個損耗是多少，我需要在這個設備裡面對這個工藝進行測試。分檔機也是一個非常重要的供需。我知道現在很多的客戶他們這個電池一致性非常好的時候，可能就不需要做分檔，我認為我的這個電池基本上都是一個檔，把這個不良的除掉。當某一些電池廠達不到這種公意需要對這個電池進行分檔，也就是說這個電池雖然都是一批工藝出來，因為各自的差異，包括這個功率過程中總是有的好，有的不好，如何把好的電池分為一組，把不好的電池分為另外一組，這就是分檔的事，分檔的依據，容量、內阻、K值，充放電曲線匹配等多種規則，這個分檔的目的是讓質好的分在同一批，這個後面進行磨損的總成時候可能起到一個非常大的作用。

恆翼能對科技後端設備的智能製造的研究一些成果。

目標，讓我們設備具有一個自主學習能力，讓我們設備變得更加智能。目前設備智能化的程度，之前這個方博士介紹，我們可能達到一個小學生的水平，但是我想就是因為有這些基礎，將來我們可以往大學、博士這些方面邁進。

安全性，在座電池專很多專家，電池廠最關心的是什麼？能量密度越高，意味著一旦發生熱失控這個後果非常嚴重，每一個電池廠對這個安全生產這一塊是非常關注的。我們也花了非常多了時間和精力研究一個完整智能化的系統，可以層層阻擋熱失控的發生。

根據這個熱失控的設計可以分為五個階段：SEM末分解反應，負級與電解液的反應，正級活性物質分解反應，還有黏結劑的反應，還有電解頁分解的反應。

為了更深入地研究這個電池，這個內部短路發生什麼信息，我們在這個電池內部刺穿這個隔膜，這到底是什麼變化？當這個直徑小於0.5微米，這個熱失控不會產生，這個電池不會著火，但是這種電池帶來一個後果，這種電池是一個權限的電池，當你沒有辦法通過一些手段檢測出來的時候，會帶出到後段，首先是一個四方鏈，另外它的循環壽命很低，如果我們不把它挑出來，去到這個後面，不做這個係數，比如說成了這個模組之後，將來這個模組的壽命會受到一定的影響。我們可以通過什麼手段？我們經過一個研究發現，當我們對於電流衝擊，這種隔膜確實不變，本身這個電壓的波動，就是一個電壓的銳減。

所以通過這個電壓的密切觀測，我們可以把這個隔膜的電進行挑選出來，這就是我們恆翼科技整個一個熱失控的保護系統。這個系統包含三個，電壓異常檢測子系統，是基於我們高精度的設備，這個精度非常高，溫度異常系統監控，這個採樣平米很高，五個毫米採樣一次，可以檢測到每一個細微的電壓的波動。有了這個系統之外，我們就可以對這個電池充電的過程中，這個電壓的波動，小細微的波動做一些捕獲，捕獲之後結合我們這個智能系統進行一個分析，分析這種電壓的變化是一個異常的。當我們的系統判斷是一個異常的時候，我們會及時的作出一個動作，對於這個異常的動作進行停止，或者溫度進一步的上升，這個時候我們認為熱失控的影響很高。

煙霧報警子系統，當我們這個前面兩個失效，如果只能做一些啟動1230恩的噴林，或者水的消防，結合這個路面防護系統，加上一些獨立的保護，就構成了一個完整的熱失控的系統。這是三個字系統一個詳細的描述。這個電壓系統可以準確捕捉到每一個電壓異常波動，像這種圖是我們最常見的電壓線路，這個充電的過程中出現一個細微的下降，也有可能出現一個跳升。還有當這個電壓出現一個瑞降會出現一個暫時的波動，這個波動之前，在這個提前熱失控發生兩三到鍾捕獲到失控。溫度，對每一個單體溫度，發現這個異常及比如說140度這個異常的時候，會發生一個及時的停止通道，託盤取出這樣一個動作。

煙霧報警器， 考察市面上所有煙霧報警器都不滿意，就自主研發了一個煙霧報警器，完全都是自主智慧財產權。我們這個申請了三項國家發明專利，採用一個重塑的設計，目前這是一代產品，三秒鐘報警，目前第二代產品已經可以做到一秒鐘報警，當這個煙霧升到頂部，一秒鐘這個報警器還是報警的，這是密度非常高的報警其，為了防止這個誤報警，為了適應更多場景我們也設了一個這檔位可調，而且採用一個長短波，用短波測試，這個相當於在我們這個發生熱失工，電池煙霧跟這個平時灰塵不一樣，電池煙霧非常小，平時灰塵顆粒物很大，為了防止這個煙霧堆積這個煙霧報警器誤報器，就是兩種，一種是這個電池發出的煙霧，長波就是探測灰塵，只有長波跟短波同時報警才會啟動這個報警，只有長波報警的時候我們認為這個灰塵的堆積造成的，這個也是有效防止這個誤報警率的發生。

高效。我們自己內部也做了一個模型，就是鋰電池一個模型。可以對這個鋰電池的性能做一些分析，循環壽命的分析，之前孔博士也介紹過，現在越做越大，做幾次循環這個時間非常長，可能幾個月做一個循環動力測試，恆翼能科技這個內部模型可以幫助一些技術實力不是特別強的公司做這些方面的分析。我們做了一個循環壽命的圖形，這個循環壽命大概三個小時做完，客戶那邊做了大概三個月，做完了之後把這個圖畫出來，兩千次，增加到82.3%，結果相差不大。另外，文博士提到一個多插的模型，加上一種專有多電級的插層，這是我們一個日本客戶做的一個模型分析，當我們兩個正級的時候，到底這個電池性能會怎麼樣，跟我們的模型也可以完整地分析出來。（文/車友號 車友說車）