GNEV11｜宁德时代项延火：为实现移动式化石能源替代的目标再接再励

1月27日，以“重新定义汽车——升级之战”为主题的第十一届全球新能源汽车大会(GNEV 11)正式开幕。由于疫情影响，本次大会首次以“网络会议+全网直播”的形式召开。来自传统汽车企业全产业链、整车制造新势力、动力电池、零部件、投研机构的中外嘉宾与大家在线分享观点、交流。在以“为明天而活”为主题的未来汽车开发者论坛上，宁德时代中国乘用车解决方案部总裁向发表了精彩演讲，聚焦当前市场痛点和动力电池技术发展方向。

以下为嘉宾精彩笔录，未经本人审核，已删除或修改。大家好，尊敬的专家朋友们，大家晚上好！我是向，宁德时代乘用车解决方案部技术总监。很荣幸受到第十一届全球新能源汽车大会主办方的邀请，今晚以“未来汽车开发者论坛:为明天而活”为主题，通过互联网与大家分享动力电池技术的发展前景。这次主要和大家探讨一下市场痛点分析和动力电池技术的发展方向。

能源和交通是碳排放的主要来源。实现清洁能源和交通电气化是实现碳中和的重要保障。锂电池的发明和应用使愿望的实现成为可能。随着电动汽车的发展，我们的动力电池技术也有了飞跃。很多年前，电动汽车只能使用低能量密度的电池，系统级能量密度只有60瓦时/千克左右，续航里程只有150到200公里；2014年，随着国家“十二五”规划支持高能量密度动力电池技术的实施，NCM333材料开始应用于乘用车领域，电池系统迅速提升至120瓦时/千克以上；从2015年到2020年的短短五年时间里，在整车厂、电池厂、原材料、配套行业的共同努力下，我们实现了从MCM333到523到622到811几代化学体系的快速迭代升级，电池体系从钣金结构逐步升级到铝合金。随着铝合金材料的应用，我们的电池系统能量密度也超过了每千克180瓦时，车辆续航能力提升到700公里以上，基本解决了电动车的里程焦虑问题。今天，基于对电动汽车和动力电池技术发展现状的客观分析，我们发现行业仍存在诸多痛点。比如大家还在关心新能源车安全不安全，我们的车能跑多远，我们有没有足够的时间充电，我们的电池衰减多快，我们的车以后能卖给谁，等等。

为了更好地回答市场和行业的这些痛点，我们也采取了如下一些产品开发策略:比如动力电池技术的研发，我们会围绕安全这个核心话题，提高系统能量密度，满足车辆的续航能力。长寿命技术可以实现最优的产品生命周期成本，也可以让电动车在二手车市场有更大的剩余价值；环境适应技术大大提高了电池和系统的低温性能，增加了冬季续航里程；超级快充真正实现充电一刻钟续航里程400公里的目标，彻底消除用户长途用车的里程焦虑；智能电池系统可以有效地支持这些电池和系统上的新技术，使我们能够真正管理和使用好电池系统，实现整车的保值和增值。

产品安全是一项系统工程，关系到产品的整个生命周期。动力电池产品在整个生命周期中面临着非常复杂和恶劣的应用环境，如振动、冲击、高温暴露、超低温储存、高海拔等。我们产品的整个生命周期是8年，10年，15年，甚至更长。动力电池产品的安全是一个系统工程，需要考虑化学安全、机械安全、高压电安全、功能安全等多个维度。我们需要围绕开发、生产、交付、使用、监控、维护和回收的整个生命周期进行全面的设计、测试、验证、评估和管理。动力电池系统能量密度的提高一直是业界关注的焦点。化学系统的迭代升级是提高能量密度的核心。为了适应当前不同细分市场的不同需求和未来的长期发展目标，我们并行规划了多个材料体系的中长期发展战略目标。例如，对于一些经济型车型，消费者更关注成本，对续航里程的要求更加多样化。对于这些车型，我们采用的是磷酸铁锂系列材料体系，可以满足150-600km的车辆续航里程要求。未来，我们计划通过系统设计和挖掘，将磷酸铁锂系统电芯的能量密度进一步提高至200Wh/kg - 230Wh/kg，以便应用于下一代产品时，在续航里程和成本优化方面能够有更好的表现。

对于一些里程要求更高的车型，比如400km到700km，我们采用更高能量密度的三元体系来满足需求。通过我们在产品循环寿命和快速充电能力方面的不断探索和发展，我们可以满足更多的市场需求。在这个方向上，我们也在大力开发无钴材料系统，以进一步实现高能量密度、高性能和最佳的总成本。更多高端车型，主要推荐高镍材料系统，实现车辆长续航和快充能力的升级迭代。高镍加硅系统的工业化应用有望实现突破300瓦时/千克，目标350瓦时/千克的目标。从长远来看，我们将继续投资于新材料和电池技术的研究，如全固态锂金属电池、无金属阴极材料和锂空气电池。预计2030年左右，我们将实现真正的超远程、安全、极具成本竞争力的锂电池系统，从而实现车载移动化石能源的替代。一段时间以来，固态电池一直是讨论的热门话题。经过近10年的研究，我们认为以金属锂为负极材料的全固态金属锂电池是固态电池的最佳发展方向。这项技术可以从本质上提高我们电池的安全性和能量密度。虽然仍有一些关键技术和工艺等科学问题需要业界共同攻关，但一旦在技术上实现这些突破，每千克350瓦时甚至每千克400瓦时的安全电池也将成为现实。

当然，为了实现电池系统的高能量密度和整车的续航能力，电池系统的集成技术也是一个关键的突破点。通过近五年的研究和积累，包括一些实际应用的推广，我们在商用车标准CTP电池盒的基础上进行了新一轮的调研和研究，并于2019年正式推出了第一代适用于乘用车的一体化CTP电池系统。使用CTP技术，电池系统组件的数量减少了40%，体积利用率提高了15%到20%，电池的系统能量密度也降低了……提高20%以上。但要满足下一代纯电动汽车的要求，还有一定的提升空间。因此，我们计划在2022年至2023年将基于第二代CTP平台的电池系统投入市场应用。未来，我们还将为整个系列的车辆开发第三代系列化CTP电池系统。为了进一步延长行驶距离和优化成本，我们还将加快对CTC技术的研究，并计划在2025年左右推出我们的第四代集成产品。从更长远来看，2028年左右，我们有望升级到第五代智能CTC电动车底盘系统。当然，在实现CTC集成产品的应用之前，我们基于平台的CTP产品是纯电动新平台车辆的最优解决方案。基于基于平台的模块化设计，我们为不同车型和不同细分市场提供基于平台和定制的灵活组合，以实现电池系统和整车的最佳解决方案。

同时，为了解决优化电池系统全生命周期成本和剩余价值的痛点，我们成功开发了长寿命自我修复技术，以提高我们电池的循环和储存寿命，成功实现了1500次循环无衰减的超长循环寿命电池产品。2019年，我们对我们的储能项目进行了演示、量产和应用。经过过去两年的进一步改进、优化和技术升级，我们现在已经能够实现大规模生产能力，并在乘用车产品中实现大规模的高性价比实际应用。结合我们在商业模式上的创新和在电池汽车应用技术上的深入发展，我们的一套电池系统可以在两个或三个以上的应用场景中实现多次循环应用，大大降低一次性投资成本，实现电池系统全生命周期的高剩余附加值和成本优化。目前电动汽车在冬季的应用，尤其是在寒冷的冬季北京以北地区，在续驶里程和性能方面存在一些衰减和缺点，终端用户对此也有很多意见。从电池技术的角度来看，提高电池单元的低温性能是行业面临的关键问题。为此，我们还开发了一些超低温电芯和电池系统的自加热技术。通过进一步改善电池的低温性能，我们可以在零下10摄氏度的环境中，将低温能量保持能力提高5%至8%，低温功率提高30%以上。此外，配套的自加热系统可以通过系统的快速加热能力，确保电池系统可以以最小的功耗从零下30摄氏度升高到零下10摄氏度，从而确保在零下30摄氏度的极端环境下，室温下放电容量可以达到92%以上的水平。结合我们整体的整车功耗提升和空调系统降耗优化，我相信低温环境下达到80%到85%的常温续航能力是可以实现的。

针对用户对新能源汽车充电等待时间长、里程焦虑的担忧，基于我们之前在消费电子产品上“充电五分钟，通话两小时”的技术积累，结合高效的热管理系统、高精度的SOC估算方法等，，我们进行了电动汽车快速充电系统和超快速充电系统的应用和开发。目前，我们有1.6C、2.2C、3C、4C和5C的快速充电电池技术。结合未来几年行业推动的350千瓦以上快速充电桩布局，我们认为使用4C以上闪充技术有望实现充电一刻钟、续航里程400公里的目标。

以上所有的讨论都离不开一个高精度的智能大脑和我们的电池管理系统。基于智能电池系统，我们设计了……数字电池组的技术发展方向，将高性能BMS计算能力与AI系统有机结合，实现智能电池系统在一个车载云连接中的运行管理。它基于最新的域控制器架构，结合大数据存储和分析、智能算法、电池组模型分析，实现对电池系统全生命周期的跟踪和管理，以及全生命周期的价值评估。这允许在整个生命周期中对整个电池系统的应用进行全面跟踪和管理。

各位专家，2020年被视为智能电动车元年。在不平凡的一年里，我们的行业实现了从政策导向到市场导向的快速发展。我们将继续致力于关键技术的研究和攻关，为实现替代移动化石燃料的目标再接再厉，为实现2060年碳中和战略目标而奋进。谢谢你。

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