來源:汽車縱橫網
9月22日-24日,2024中國(鄭州)新能源汽車生態伙伴大會在河南鄭州舉辦。本屆大會以“車聚生態,智聯未來”為主題,由鄭州市人民政府、中國汽車工業協會等單位共同主辦。大會由1場高端閉門會、1場主題大會、1場整零生態伙伴對話會、4場專題交流會、N場行業發布會、豐富的主題參觀及相關配套活動組成,旨在集聚各方智慧、力量及優勢資源,積極推動新能源汽車產業生態融合,促進鄭州新能源汽車產業生態集聚化發展。其中,在9月24日上午舉辦的“動力電池行業發展專題會議”上,奧創特新(南通)新能源科技有限公司總經理尹東星發表精彩演講。以下內容為現場發言實錄:
非常榮幸在顧院長的平臺上跟大家分享一些安全方面的防護策略,我是從2007年開始,進入到鋰電池行業,開始做動力電池,然后經過18年,現在把精力都放在了安全這一個細分的領域,那么既然做安全,肯定是先售賣安全焦慮。
一、市場的背景。
這個是應急管理中心發布的新能源汽車燃燒的數字,平均每天是燒七輛車左右這樣的一個數據,2023年的新能源汽車起火事故是約2100輛,大家知道實際的著火數量遠大于這個數字。從鋰電池的本身性能來看,它的熱失控安全的拐點會出現在800到1000次循環左右,現在出安全問題的車的主力是在2020年之前生產的,從新能源車銷量趨勢可以看到,2017年到2020年,幾乎我們新能源車是一個停滯的狀態,每年都是100多萬輛車,到2021年才爆發式的增長,可以預見到接下來這個安全的焦慮會越來越嚴重,這是新能源乘用車的一個情況。
對于儲能來說,去年兩會的時候,寧德時代的董事長提了提案,儲能要建立核電級的安全。但是目前我們看,最近幾年,尤其是最近的新聞我們也看到了,加州的儲能著火,德國的儲能著火等等,各種儲能事故它的影響是越來越大,而且損失比乘用車來說高了很多的數量級,對于儲能系統的安全也是有一個很有意思現象。有一個文獻分析,我們儲能的電池它的事故率最高的時期是0到1年和1到兩年,也就是說和我們的常識是相悖的,正常的電池是用一段時間才有問題,從這個當中我們可以看到儲能的亂象是什么樣的,基本上電池要么不用,只要一用就會出問題。
2022年中電聯也發布調研報告,儲能電池的調用率只有6%,90%以上都是一個擺設是面子工程。我們現在的儲能已經從原來大儲逐漸地轉向了工商儲,真正要用起來了,這個時候用原來的老思路來做新儲能是完全不可行的,大家雖然在卷成本,但是卷成本的同時安全是一個繞不過去的話題。從機理上來說,鋰電池在使用的過程中,包括SEI膜破裂重構,包括負極析鋰,還有電解液氧化分解,他的安全風險是在逐漸累加,還有快充實際上加速了安全衰減過程,文獻顯示剛才講的800次的循環之后,安全的魯棒性是明顯變差的。
從國家的政策導向來說,從汽車強制國標38031,對儲能的36276,包括兩輪車的43854,都在今年提出了新的標準和新的征求意見稿,唯一更新的地方就是對安全的要求,尤其是38031,以前就是要求電芯熱失控以后五分鐘不能引起整車的燃燒,今年提出來就是不管電池是不是發生熱失控,整車都不能發生著火爆炸。這些要求對安全防護領域也是一個重大利好。從整個的行業發展來看,新能源雖然大家都很卷,大家過得都沒有很好,但是在整個的經濟環境當中新能源還是最好的行業,沒有之一,每年增長20%,其他的行業都做不到了。安全防護材料這個細分領域在未來的五年里面會到一個幾千億市場規模。
二、市場的現狀。
安全防護措施可以分為本征安全、主動安全、被動安全。本征安全就是電芯自己的安全性,與能量密度負相關,隨著固態電解質的推廣應用以及一系列本征安全措施的使用,電芯的安全的窗口放大了,但是安全的風險并沒有降低。左邊是上個月一個視頻的截圖(圖),就是現在很火很安全的半固態電池,針刺實驗后炸的非常厲害。第二個就是主動安全,我們用大數據分析提前預測,提前預判,在電池發生安全風險之前把電池隔斷掉,但是對突然死亡的電芯沒有任何辦法。本征安全和主動安全的效果類似,都是盡量地減少事故發生的概率,但是沒有辦法徹底消除事故。那么只有被動安全是靠材料來保證的。在軍工和航空航天領域,最終保障安全的就是材料,材料才是我們安全的最后一道防線!所有的措施都失效了最后只能靠材料來扛!被動安全材料能真正地阻止熱蔓延、火蔓延。
現在行業里面常用的措施包括像大圓柱以特斯拉為首的,做發泡灌封,這是一種方式,第二類是目前儲能行業大部分采用的方案,加一些雙面膠,MPP泡棉,發泡PU/PC等,這些材料都只能做一個緩沖的作用,但是真正發生事故的時候這些材料都是助燃的,不是阻燃的。第三類就是正規的乘用車一般都會采用鎧裝的方式,在不同的位置采用多種被動防護材料來阻止熱蔓延、火蔓延和高壓絕緣問題。現在行業里面我們分析有三個痛點:第一個痛點是單一材料的性能是有局限性的,包括咱們行業里最常用的氣凝膠、云母、硅膠類的,很多的單一材料的堆砌又會造成成本的一個浪費,第二個就是成本和安全是存在一個很大的矛盾,大家都在卷成本,我覺得現在很多車企也好,很多的儲能的經銷商甚至業主也好,他不是不重視安全,而是在平衡這個安全防護成本和公關成本之間的比例,當有一天一個安全事故造成一個車企倒閉的時候,對安全的重視程度就完全不一樣了。第三個痛點是現在電池包的體積能量密度不斷增加,空間越來越小,對超薄的隔熱材料有強烈需求。既要做到0.5mm左右的厚度,又要實現熱蔓延阻隔,這是一個挑戰。
三、解決思路。
解決熱蔓延的總體思路就是安全網格化的管理,化整為零,多維防護。從生產過程到運輸存儲,再到使用過程,首先要化整為零,用隔熱材料把整個系統分割成小格子,第二個就是多維防護,通過電芯間、電池上部、側面、模組隔離、整包防護等多個角度,把這些不安全的隱患都給堵死。我們有幾個核心的產品,首先是下一代氣凝膠,我們采用了全新工藝,打破ASPON專利。我們把電池的生產工藝和氣凝膠的生產工藝結合在一起,也是做了一個跨行業的組合創新,我們用烘干、碾壓這樣的方式做下一代的氣凝膠,能達到原來氣凝膠90%的性能,而且成本大幅度的下降,厚度也可以做到0.5毫米以下。
下一個也是我們現在在開發的新材料,低溫導熱、中溫吸熱、高溫隔熱,這樣的一個矛盾體的材料,我們可以看到我們開發的都是各種功能的一個復合,他是通過低溫的時候有8到10的導熱系數,在電池升溫的時候他通過相變會把這個熱量吸收過來,然后高溫的時候又能實現阻斷熱蔓延,他也是一個多種材料的復合。我們還有一個比較新的技術是智能滅火材料,目前這個概念已經在國外很多家都推出來的,我們是把他第一個做到產業化的。對鋰電池最有效的滅火物質就是全氟己酮,但是全氟己酮常溫下是業態的,沒辦法在電池包里面使用。我們的材料主要由高性能納米膠囊包裹滅活降溫的物質構成,在出現火源高溫時候自動釋放滅火降溫物質快速滅火,如果熱失控爆發比較劇烈,像三元和高鎳這些熱失控熱量很大,他就起到一個消除溫度尖峰的作用,來延緩熱失控的蔓延。
四、奧創的發展歷程!
我們奧創科技是在2020年成立的,雖然是個新公司,但是發展歷程很長了。創始人曹曉燕博士2011年開始在天津大學先進陶瓷重點實驗室及美國UCLA開始從事復合材料研究,當時主要做軍工和航空航天材料。2016年我們創始團隊加入了中科院電動汽車研發中心,在天津成立了材料創新中心,主要做新能源汽車輕量化和安全防護材料的研究。2018年參與天津力神主導的科技部新能源汽車重大專項。2020年曹博士帶領了核心團隊成立了奧創科技,專門從事安全防護材料的研發及產業化,2022年,完成天使輪融資,2024年初完成PRE-A輪,今年6月份我們南通的工廠正式竣工量產,同時拿到了上汽乘用車一級供應商定點,目前幾家頭部客戶都在推進當中。現在奧創在南京還有研發辦公室,主要生產工廠都在南通。我們公司的愿景就是深耕復材,守護生命,做新能源電池安全防護專家。我們做差異化的云母系列,就是改性保溫、增加韌性,增加強度的復合云母片,氣凝膠我們也開發了下一代的氣凝膠的產品,精準匹配客戶的應用場景,還有一些防火系列,就是柔性防火片,防火板這些等等。我們公司使命就是“以創新成就客戶,以價值成就員工”。
這個是我們公司車間的照片和全自動的生產線,我們自己開發了一系列的全自動的生產線,這個是曹博士的介紹(圖),我們產品系列剛才講的第一代產品目前已經批量生產,包括給上汽等幾個車企配套的,氣凝膠系列,云母系列還有防火系列。第二代、第三代產品也已經完成開發,正在與多家客戶做測試驗證。
我們有幾個競爭的優勢,普通的金云母幾乎沒有隔熱效果,但是我們把云母板做改性隔熱,在保持了原有的絕緣、強度、耐高溫等性能基礎上把導熱系數降低了一個數量級,性能表現優異。然后我們的氣凝膠就是可以保證氣凝膠在800攝氏度時仍然保持結構完整和隔熱性。我們的主要的核心技術包括陶瓷化技術,保溫云母技術,還有超薄及耐高溫氣凝膠的技術,還有納米膠囊技術,這是幾個核心點,這些都是技術性的資料,后面如果說哪一位朋友對技術方面更感興趣的話也歡迎我們做更詳細的交流。
五、產品服務。
首先我們可以根據客戶現在使用的產品及要求,給客戶提供更高性價比的產品。第二個我們更強的一點就是可以幫助客戶做完整的解決方案,因為現在很多新一代的電池在不斷地推出,對于它的熱失控的表現包括客戶也沒有太多的經驗,我們就和客戶一起,通過它的溫升曲線、產氣量和燃燒爆炸的劇烈程度,匹配不同的解決方案,從整包的角度在成本可控的情況下來實現安全防護。最后我們還有很多的創新技術,可以給客戶做技術的賦能。
接下來介紹幾個比較典型的應用,第一個就是儲能標準插箱的防護方案,包括電芯之間隔離、模組噴射隔離,模組上蓋,模組周邊防護等等,我們每個點位用的材料以及材料的性能也是不一樣的。第二個是乘用車的應用,也是類似這樣的一個思路,在電芯大面間、側面、模組上部、整包等做多維度的安全防護,最終保證電芯熱失控的時候整包不著火不爆炸。
我們的發展戰略是打造ACT Inside的品牌戰略,通過市場布局,通過技術迭代,通過規模擴張,希望從做產業到做品牌,到讓所有老百姓都用上安全放心的新能源產品。
最后再說一下我們公司的愿景“深耕復材,守護生命,做新能源電池安全防護專家”,歡迎大家來關注,來交流,謝謝!
(注:本文根據現場速記整理,未經演講嘉賓審閱)
責任編輯:梁斌 SF055
VIP課程推薦
APP專享直播
熱門推薦
收起24小時滾動播報最新的財經資訊和視頻,更多粉絲福利掃描二維碼關注(sinafinance)