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宁德时代创新技术助力“双碳”目标实现

2021-07-20 08:48:59    来源:中国汽车报网

“碳达峰、碳中和”的“双碳”目标在今年的汽车圈里算得上是当之无愧的热门话题了。一面是“双碳”目标带来的巨大压力,一面是行业变革期面临的激烈市场竞争,如何在新形势下把握我国汽车产业的未来发展趋势,显得尤为重要。作为新能源汽车产业链中必不可少的一环,动力电池企业面对“双碳”目标,又要如何接招呢?

7月15日,全球领先的锂离子电池研发制造公司宁德时代,举办了C+新能源零碳科技营活动,邀请多家媒体实地探访宁德时代动力电池生产基地,并参观全球首家获大众资质认证的电芯测试实验室。通过现场分享和实地参观,宁德时代向外界展示了其作为动力电池领域首屈一指的企业,在提升电池技术、助力零碳未来的强大决心和信心。

“六大维度”为本,创新技术为要

随着电动汽车的快速发展,动力电池行业的发展也步入快车道。此前,某调研机构曾预测,预计到2023年,全球电动汽车对动力电池的需求将达到406GWh。动力电池行业拥有着巨大的市场潜力,但同时也是华容道。在宁德时代21C创新实验室数字化研发中心主任魏奕民看来,若想在动力电池领域占据一席之地,首先要回归本原,思考市场端究竟需要什么样的电池。

从电动汽车、发电站、矿山、船舶等应用场景出发,魏奕民提出了“六边形战士”的设想,即,市场需要的动力电池必须要满足“真安全、高比能、自控温、超快充、长寿命、智管理”六大维度。魏奕民指出,目前来讲,还没有一种材料能够在所有维度上占据优势,一统天下。正如如今市面上主流的磷酸铁锂电池和三元锂电池,二者在寿命、能量密度等方面各有优劣。电池企业要做的便是在安全性、性能和成本之间寻求更高层次的动态平衡,而非追求某一方面的极致完美。

以“六大维度”为根本,魏奕民对宁德时代近年来的科技创新进行了详细介绍。作为电池的底线,安全的重要性无需赘述。宁德时代在动力电池安全方面投入颇多,以500+真安全技术专利,力图打造不起火电池。CTP无模组电池技术则通过减少不必要的结构材料,尽可能提升空间利用率,实现电池高比能。自控温方面,与传统的配置加热片方式不同,宁德时代摒弃了外部加热方式,而是通过电池内部的自加热,解决电池在低温使用场景下的充电问题。

“下一代材料技术会更加关注新的正极材料,并在金属锂电池方面持续布局。” 针对动力电池领域未来发展,魏奕民如是说。他表示,宁德时代将持续推进前沿技术和产品研发,密切关注市场动态需求,以创新驱动,多梯次、多路径实现新技术的商业化落地。

极限制造为追求,为行业树立制造标杆

魏奕民在谈及制造时表示:“好的技术还需要好的制造。”诚然,前沿的技术必须依托于精细的制造方能真正落地。他认为,如今的电池起火事故多发生在电动汽车正常使用、电池处于工作窗口状态的情况下,这表明这些事故发生的根源在电池制造上。

针对制造安全,宁德时代提出了“极限制造”概念,以零缺陷为最终目标,力图从系统、产线、装备、工艺和产品全周期安全的层面把控产品制造关卡,解决电池统一性问题。在本次活动中,宁德时代带领媒体走进其动力电池生产基地和电芯测试实验室,切实感受其所追求的极限制造。

在动力电池生产基地,从搅拌、涂布,再到切割、卷绕,直至最后的电池最终完成,电池生产每一步骤都被详细地展现出来。据介绍,在宁德时代,所有制造好的电芯单体都有单独的二维码,记录着日期、制造环节、性能参数等。平均一个电池可追溯数据超过1万项,大数据平台已采集数据超过6000亿条。此外,宁德时代正在通过人工智能、机器学习的方法,把最新技术用于生产和管控过程当中。

为保证电池的安全性能,宁德时代以严苛的标准设立了电芯测试实验室,也成为全球首家获得大众汽车集团电芯测试实验室资质认证的动力电池制造商。据了解,宁德时代的测试验证中心总投资高达20亿元人民币,具备全面的动力电池测试验证能力,包括了机械实验室、环境实验室、安全和滥用实验室、火烧实验室和电芯/模组/PACK性能实验室。深耕锂电行业多年的宁德时代,以卓越的制造和测试能力践行着“极限制造”的追求。

协同规划,助力零碳时代

7月16日,全国碳排放权交易正式开市,“双碳”目标再度引起热议。在宁德时代公共事务部经理刘子瑜看来,发电端与用电端碳链的协同规划才是实现“零碳”目标的关键所在。

刘子瑜表示,为实现碳中和目标,到2050年,中国必须建成一个以新能源和可再生能源为主体的“近零排放”的能源体系。在这一体系下,电能占终端能源消费的比重将持续提高,成为能源消费的主体。在电力供给侧,风电光伏发电量将不断提升;交通领域全面电动化的加速也使得电力消费方式愈发多样化。

值得一提的是,面对高比例可再生能源和波动性电力负荷带来的挑战,储能或将成为推动能源转型和碳中和的关键支撑技术。储能电池以其响应速度快、建设灵活等特点,将应用于发电、电网和用户侧等多种场景之中。目前,宁德时代正在加速储能布局,从发电侧、电网侧和用电侧三端发力,力争储能C位。以用电侧的光储充一体充电站为例,宁德时代不仅能够实现大功率快充,还能进行电池在线检测及维护,并通过多样化的储能服务实现降本增效。

动力电池发展前景向好,但电池回收现状却欠佳。目前我国动力电池回收存在经济性不高、一致性差、政策执行不乐观等问题。不久前,国家发展改革委发布的《“十四五”循环经济发展规划》(以下简称“《规划》”)将废旧动力电池循环利用纳入六大重点行动之中。《规划》强调,要研究制定汽车使用全生命周期管理方案,构建信息交互系统,加强信息的互联互通。

刘子瑜表示,宁德时代作为电池制造商,始终在努力打造“生产-使用-回收与资源再生”的电池全生命周期生态闭环,通过独创的定向循环技术,率先破解“废料还原”的行业性难题,实现动力电池领域的循环经济。

目前,宁德时代正以先进的科技成果和高质量的安全保障,携带着光储充检智能充电站、电动船舶、电动智慧无人矿山等创新解决方案,迎接电动化进程,助力“双碳”目标实现。(记者:张奕雯)

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