宁德时代孟祥峰：新能源汽车市场化痛点和动力电池解决方案

2020年8月13日至15日，“中国汽车论坛2020”在上海举行。本次论坛由中国汽车工业协会(CAAM)主办，世界汽车组织(OICA)和世界经济论坛(WEF)唯一支持。本次论坛以“新变化、新挑战、新理念——引领中国汽车新征程”为主题，紧扣时代脉搏，寻求突围之道，紧紧围绕“十四五”规划，掌控宏观产业形势，分析全球汽车产业发展趋势。其中，在8月15日上午举行的“推进新能源汽车市场化”分论坛上，当代安培科技有限新能源科技有限公司董事长助理孟祥峰发表了主题演讲。以下为演讲实录:

孟祥峰:感谢叶秘书长，尊敬的马楚董事、万总董事、李董事，各位专家、各位领导。早上好。很荣幸有机会和大家分享。我的题目是《新能源汽车市场化痛点及动力电池解决方案》。首先，我们来看看国内外新能源汽车的现状。刚才马主任和李主任都说了，今年我国新能源汽车形势不容乐观，产业发展面临很多困难。上半年中国新能源汽车销量下降44%，持续多年。今年，中国在年度产量和销量方面的领先地位受到了挑战。今年上半年在欧洲的销量增长了50%，达到40万辆，上半年也超过了中国。全年来看，超过中国的概率很大。今年以来，我们的世界领先地位面临严峻挑战。挑战的来源主要分两部分分析:一是支持政策的差异。第二，绑定政策的差异。在国内，2018年以来，补贴政策持续下降，这是与产业发展相适应的，也是必然的。为了刺激欧洲新能源汽车的产业发展，最近两年补贴力度不断加大。目前国内乘用车最高补贴2万左右。而欧洲、德国、法国的补贴达到9000欧元、7000欧元，远超中国，这也造成了欧洲新能源汽车产销量的快速增长。另外，这是一种约束政策。为了完成双积分政策和碳排放法规政策，主机厂不得不推广新能源汽车的产品和技术。我国已经进入第二轮双积分政策，积分比例越来越大。与欧洲相比，有两点不同:1。欧洲碳排放法规设定中长期目标；2.目标比较严格苛刻，主机厂判断不开发新能源车就完成不了这个规定。欧洲的主机厂、大众、奔驰等企业已经下定决心。其实补贴对他们来说只是一方面的刺激，让OEM厂商印象最深的是碳排放法规带来的压力。此外，从产业投资来看，2017年中国新能源汽车全产业链投资是欧洲的7倍，但2019年欧洲新能源汽车全产业链投资增速大幅提升。到2019年，欧洲对新能源汽车产业链的投资是中国的3倍，行业的投资趋势也发生了比较大的逆转。大家都说补贴不可持续，新能源汽车迟早会走向市场化发展阶段。从成本上看，大家更关心的是成本，燃油车和新能源车什么时候能实现平价。目前2018-2019年，营运小客车在补贴、免税、燃油差价叠加的条件下，可以与燃油车经济性相当。随着技术的发展，电池的成本降低，随着排放法规的收紧，燃油车的成本增加。2023年左右，在没有补贴的情况下，私家车全生命周期的经济性基本与燃油车相当。到2025年，我们判断首次购买成本可以持平。2019年和2025年还是有成本差异的，需要通过各方面的一些努力来平衡。新能源汽车在大规模进入市场推广阶段之前，仍然面临诸多痛点。这些痛点都和动力电池有关。作为动力电池的供应商，我们也在认真研究这些痛点，影响消费者购买的短板在哪里，我们动力电池企业可以做些什么。从分析来看，影响消费者购买的主要有六个方面:1。成本太高；2.里程焦虑；3.电池环境耐受能力弱；4.充电时间太长，比加油还不方便；5.产品安全。目前新能源汽车的起火自燃事故受到了大家的广泛关注，影响了消费者购买新能源汽车的信心；6.保值。与燃油车相比，新能源车中二手车的残值很低。从我们的分析来看，这些方面都与动力电池的性能或特性密切相关。作为动力电池的供应商，我们也和主机厂一起克服这些缺点和痛点。做了以下工作:第一，解决这些问题，我们坚信通过技术创新和技术突破。电池方面，需要大量的基础研究和材料层面的突破。参照国际领先水平，今年我们成立了21C创新实验室，而当代安普科技有限公司多年来一直坚持创新领先和R&D投资。21C比原始创新体系更注重基础研究和前沿研究。在应用研究方面，目前R&D团队是5000人，今年将继续加强基础研究。21C实验室的成立计划投入33亿元研发，5年内，这个基础研究团队将增长到1000人。关键公关领域包括金属锂电池、钠离子电池、全固态电池、锂离子电池的智能设计和无损检测技术的开发。在材料体系方面，在过去的三年多时间里，我们通过高度通用的计算模拟平台，实现了三元材料的优化。目前三元体系已经逐渐成熟，下一步就是将同样的计算方法转移到下一代电池材料体系的开发中。第二个方面是电池集成的创新。除了电池单体和材料的改进，电池系统集成的创新也会影响整车的性能和成本，包括续航。其中的一个主要思想是高度集成的设计。2017年前后，当代安培科技有限公司将C2P技术应用于磷酸亚铁锂中的电池组，并于2019年将该技术进一步优化至三元电池组。这项技术可以将零件数量减少到40%，并将体积能量密度提高到50%。在下一代中，我们将进一步优化和整合结构。从C2P到C2C，整个电池系统设计要和整车底盘高度融合，省去更多中间环节。同时，这种设计要与整车的电机及其控制器、高压系统、DCDC、车载充电器等融为一体，进一步提高体积利用率和能量密度。这一代车辆是和客户一起开发的，续航可以达到800-1000公里。针对电动车低温性能差的问题，我们做了很多开发，和行业内其他低温解决方案不一样。我们改进了电池体。一是通过优化正极、负极和电解液来提高电池本体的低温性能。此外，我们还利用电池的内阻和电机控制器的集成优化，实现了自加热的功能。这种自发热利用了电池本体和控制器的现有结构，不增加任何硬件成本，只是在控制系统上。与电池外加热相比，其加热效率提高了4倍，加热速度可达每分钟2度以上。此外，加热更加均匀，温度梯度也从40度降低到10度，均匀性更加完美。这已经做了一些验证工作的原始设备制造商之前，大规模生产的车辆。针对电动汽车充电慢的问题，当代安培科技有限公司做了两方面的探索。一方面探索与主机厂的车电分离、动力互换模式；另外，从电池本身做一些突破。当代安培科技有限公司在快速充电方面处于领先地位。以前我们做手机电池的时候，客户有一句广告语“充电5分钟，通话2小时”，这个电池是ATL做的。现在，我们进一步优化了这项技术，改进了材料，并将其应用于大型电池和动力电池。目前可充电一刻钟，续航提升400公里，实现快速充电。为了解决二手车电池衰减、残值低的问题，我们研发了一种长寿命电池，通过补货过程可以将电池寿命延长到1亿次以上，让电动车的电池超过汽车的寿命，让阶梯利用真正成为可以实现的技术方案，而不是现在的阶梯利用仅仅停留在概念上。电池只有实现真正的长寿命和高可靠性，其梯级利用才能成为现实。现在我们已经把这项技术应用到了现在的储能电站上，把这项技术应用到了福建晋江储能电站上，目前运行良好。我们希望这种电池在汽车报废后可以用在下一辆汽车上，也可以用在下一辆汽车报废后的基站和电源上，这样一鱼多吃，整车电池成本可以降低。针对新能源汽车的安全问题，新能源汽车安全问题的原因是复杂的，既有内因，也有外因。从电池本身来看，我们在材料的热稳定性、单体电池的耐高压性和耐过充性等方面有所突破，同时从系统集成方面重点研究了系统的热扩散的防止。目前很难完全避免单体电池制造造成的内部短路。我们可以通过技术的改进来降低事故发生的概率。如果单体发生热失控，通过系统的保护可以进一步延长热扩散的时间。目前国家标准规定热扩散时间不超过5分钟。现在通过电池组的设计，我们已经实现了电池系统不存在热扩散，即使单体发生热短路失效，整个电池组也不会燃烧。目前该产品已经在技术上实现。关于未来动力电池的新技术和突破的讨论很多。当代安培科技有限公司在21C实验室做了很多创新性的研究，由于时间有限，我就简单介绍一下。这包括大家都想要的固态电池和无钴电池，当代安培科技有限公司正在做持续的研究。固态电池方面，固态电池的循环寿命是目前固态电池最大的短板，我们做到了900次循环，下降不到10%。在无钴电池方面，业内有很多研究。当代Amperex科技有限公司早就做了充分的布局，但是并没有对这个概念做过多的宣传。除了大家熟知的固态电池和无钴电池，我们布局了被称为“无稀有金属电池”的下一代电池，不仅无钴，而且无镍，使整车电池寿命进一步提高，整车成本大幅降低。大家提点建议吧。目前动力电池企业和整车企业都在做联合公关，应对2025年前市场化遇到的一些瓶颈，也可以从政策端或者政府端做一些工作。1.只是希望做一些长远的规划，明确引导车企向全电动化的目标迈进。类似于欧洲的碳排放法规，明确了2030年的目标，国内目前没有相关的规划或相关的约束性目标。2.马主任刚才提到的公共领域电气化。在2025年之前，在私人乘用车具备经济竞争力之前，我们仍然需要通过公共部门的拉动来完善整个工业体系。3.商业模式的创新。比如车电分离行业就有很多讨论。佛……例如，我们开发了一种行驶200万公里、循环10，000次的电池。车辆报废后能否应用于下一辆车？这些都需要商业模式和管理体制的创新。4.整个配套工业体系。新能源车在很多管理环节上还是和燃油车一样的，但是有很多自己的特点。燃油车的一些安全检测、维修、保险制度、三包、召回等都不适用于电动车。目前还没有针对新能源汽车特点的管理政策。我们希望政府尽快尝试建立适合新能源汽车全生命周期的管理体系，让新能源汽车走得更稳更健康。(注:本文根据现场速记整理，未经发言人审核。)2020年8月13日-15日，“中国汽车论坛2020”在上海举行。本次论坛由中国汽车工业协会(CAAM)主办，世界汽车组织(OICA)和世界经济论坛(WEF)唯一支持。本次论坛以“新变化、新挑战、新理念——引领中国汽车新征程”为主题，紧扣时代脉搏，寻求突围之道，紧紧围绕“十四五”规划，掌控宏观产业形势，分析全球汽车产业发展趋势。其中，在8月15日上午举行的“推进新能源汽车市场化”分论坛上，当代安培科技有限新能源科技有限公司董事长助理孟祥峰发表了主题演讲。以下为演讲实录:

孟祥峰:感谢叶秘书长，尊敬的马楚董事、万总董事、李董事，各位专家、各位领导。早上好。很荣幸有机会和大家分享。我的题目是《新能源汽车市场化痛点及动力电池解决方案》。首先，我们来看看国内外新能源汽车的现状。刚才马主任和李主任都说了，今年我国新能源汽车形势不容乐观，产业发展面临很多困难。上半年中国新能源汽车销量下降44%，持续多年。今年，中国在年度产量和销量方面的领先地位受到了挑战。今年上半年在欧洲的销量增长了50%，达到40万辆，上半年也超过了中国。全年来看，超过中国的概率很大。今年以来，我们的世界领先地位面临严峻挑战。挑战的来源主要分两部分分析:一是支持政策的差异。第二，绑定政策的差异。在国内，2018年以来，补贴政策持续下降，这是与产业发展相适应的，也是必然的。为了刺激欧洲新能源汽车的产业发展，最近两年补贴力度不断加大。目前国内乘用车最高补贴2万左右。而欧洲、德国、法国的补贴达到9000欧元、7000欧元，远超中国，这也造成了欧洲新能源汽车产销量的快速增长。另外，这是一种约束政策。为了完成双积分政策和碳排放法规政策，主机厂不得不推广新能源汽车的产品和技术。我国已经进入第二轮双积分政策，积分比例越来越大。与欧洲相比，有两点不同:1。欧洲碳排放法规设定中长期目标；2.目标比较严格苛刻，主机厂判断不开发新能源车就完成不了这个规定。欧洲的主机厂、大众、奔驰等企业已经下定决心。其实补贴对他们来说只是一方面的刺激，让OEM厂商印象最深的是碳排放法规带来的压力。此外，从产业投资来看，2017年中国新能源汽车全产业链投资是欧洲的7倍，但2019年欧洲新能源汽车全产业链投资增速大幅提升。到2019年，欧洲对新能源汽车产业链的投资是中国的3倍，行业的投资趋势也发生了比较大的逆转。大家都说补贴不可持续，新能源汽车迟早会走向市场化发展阶段。从成本上看，大家更关心的是成本，燃油车和新能源车什么时候能实现平价。目前2018-2019年，营运小客车在补贴、免税、燃油差价叠加的条件下，可以与燃油车经济性相当。随着技术的发展，电池的成本降低，随着排放法规的收紧，燃油车的成本增加。2023年左右，在没有补贴的情况下，私家车全生命周期的经济性基本与燃油车相当。到2025年，我们判断首次购买成本可以持平。2019年和2025年还是有成本差异的，需要通过各方面的一些努力来平衡。新能源汽车在大规模进入市场推广阶段之前，仍然面临诸多痛点。这些痛点都和动力电池有关。作为动力电池的供应商，我们也在认真研究这些痛点，影响消费者购买的短板在哪里，我们动力电池企业可以做些什么。从分析来看，影响消费者购买的主要有六个方面:1。成本太高；2.里程焦虑；3.电池环境耐受能力弱；4.充电时间太长，比加油还不方便；5.产品安全。目前新能源汽车的起火自燃事故受到了大家的广泛关注，影响了消费者购买新能源汽车的信心；6.保值。与燃油车相比，新能源车中二手车的残值很低。从我们的分析来看，这些方面都与动力电池的性能或特性密切相关。作为动力电池的供应商，我们也和主机厂一起克服这些缺点和痛点。做了以下工作:第一，解决这些问题，我们坚信通过技术创新和技术突破。电池方面，需要大量的基础研究和材料层面的突破。参照国际领先水平，今年我们成立了21C创新实验室，而当代安普科技有限公司多年来一直坚持创新领先和R&D投资。21C比原始创新体系更注重基础研究和前沿研究。在应用研究方面，目前R&D团队是5000人，今年将继续加强基础研究。21C实验室的成立计划投入33亿元研发，5年内，这个基础研究团队将增长到1000人。关键公关领域包括金属锂电池、钠离子电池、全固态电池、锂离子电池的智能设计和无损检测技术的开发。在材料体系方面，在过去的三年多时间里，我们通过高度通用的计算模拟平台，实现了三元材料的优化。目前三元体系已经逐渐成熟，下一步就是将同样的计算方法转移到下一代电池材料体系的开发中。第二个方面是电池集成的创新。除了电池单体和材料的改进，电池系统集成的创新也会影响整车的性能和成本，包括续航。其中的一个主要思想是高度集成的设计。2017年前后，当代安培科技有限公司将C2P技术应用于磷酸亚铁锂中的电池组，并于2019年将该技术进一步优化至三元电池组。这项技术可以将零件数量减少到40%，并将体积能量密度提高到50%。在下一代中，我们将进一步优化和整合结构。从C2P到C2C，整个电池系统设计要和整车底盘高度融合，省去更多中间环节。同时，这种设计要与整车的电机及其控制器、高压系统、DCDC、车载充电器等融为一体，进一步提高体积利用率和能量密度。这一代车辆是和客户一起开发的，续航可以达到800-1000公里。针对电动车低温性能差的问题，我们做了很多开发，和行业内其他低温解决方案不一样。我们改进了电池体。一是通过优化正极、负极和电解液来提高电池本体的低温性能。此外，我们还利用电池的内阻和电机控制器的集成优化，实现了自加热的功能。这种自发热利用了电池本体和控制器的现有结构，不增加任何硬件成本，只是在控制系统上。与电池外加热相比，其加热效率提高了4倍，加热速度可达每分钟2度以上。此外，加热更加均匀，温度梯度也从40度降低到10度，均匀性更加完美。这已经做了一些验证工作的原始设备制造商之前，大规模生产的车辆。针对电动汽车充电慢的问题，当代安培科技有限公司做了两方面的探索。一方面探索与主机厂的车电分离、动力互换模式；另外，从电池本身做一些突破。当代安培科技有限公司在快速充电方面处于领先地位。以前我们做手机电池的时候，客户有一句广告语“充电5分钟，通话2小时”，这个电池是ATL做的。现在，我们进一步优化了这项技术，改进了材料，并将其应用于大型电池和动力电池。目前可充电一刻钟，续航提升400公里，实现快速充电。为了解决二手车电池衰减、残值低的问题，我们研发了一种长寿命电池，通过补货过程可以将电池寿命延长到1亿次以上，让电动车的电池超过汽车的寿命，让阶梯利用真正成为可以实现的技术方案，而不是现在的阶梯利用仅仅停留在概念上。电池只有实现真正的长寿命和高可靠性，其梯级利用才能成为现实。现在我们已经把这项技术应用到了现在的储能电站上，把这项技术应用到了福建晋江储能电站上，目前运行良好。我们希望这种电池在汽车报废后可以用在下一辆汽车上，也可以用在下一辆汽车报废后的基站和电源上，这样一鱼多吃，整车电池成本可以降低。针对新能源汽车的安全问题，新能源汽车安全问题的原因是复杂的，既有内因，也有外因。从电池本身来看，我们在材料的热稳定性、单体电池的耐高压性和耐过充性等方面有所突破，同时从系统集成方面重点研究了系统的热扩散的防止。目前很难完全避免单体电池制造造成的内部短路。我们可以通过技术的改进来降低事故发生的概率。如果单体发生热失控，通过系统的保护可以进一步延长热扩散的时间。目前国家标准规定热扩散时间不超过5分钟。现在通过电池组的设计，我们已经实现了电池系统不存在热扩散，即使单体发生热短路失效，整个电池组也不会燃烧。目前该产品已经在技术上实现。关于未来动力电池的新技术和突破的讨论很多。当代安培科技有限公司在21C实验室做了很多创新性的研究，由于时间有限，我就简单介绍一下。这包括大家都想要的固态电池和无钴电池，当代安培科技有限公司正在做持续的研究。固态电池方面，固态电池的循环寿命是目前固态电池最大的短板，我们做到了900次循环，下降不到10%。在无钴电池方面，业内有很多研究。当代Amperex科技有限公司早就做了充分的布局，但是并没有对这个概念做过多的宣传。除了大家熟知的固态电池和无钴电池，我们布局了被称为“无稀有金属电池”的下一代电池，不仅无钴，而且无镍，使整车电池寿命进一步提高，整车成本大幅降低。大家提点建议吧。目前动力电池企业和整车企业都在做联合公关，应对2025年前市场化遇到的一些瓶颈，也可以从政策端或者政府端做一些工作。1.只是希望做一些长远的规划，明确引导车企向全电动化的目标迈进。类似于欧洲的碳排放法规，明确了2030年的目标，国内目前没有相关的规划或相关的约束性目标。2.马主任刚才提到的公共领域电气化。在2025年之前，在私人乘用车具备经济竞争力之前，我们仍然需要通过公共部门的拉动来完善整个工业体系。3.商业模式的创新。比如车电分离行业就有很多讨论。佛……例如，我们开发了一种行驶200万公里、循环10，000次的电池。车辆报废后能否应用于下一辆车？这些都需要商业模式和管理体制的创新。4.整个配套工业体系。新能源车在很多管理环节上还是和燃油车一样的，但是有很多自己的特点。燃油车的一些安全检测、维修、保险制度、三包、召回等都不适用于电动车。目前还没有针对新能源汽车特点的管理政策。我们希望政府尽快尝试建立适合新能源汽车全生命周期的管理体系，让新能源汽车走得更稳更健康。(注:本文根据现场速记整理，未经发言人审核。)

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