中國儲能網(wǎng)訊：“缺芯少魂”不能“干叫喚”、操作系統(tǒng)是比芯片更加迫切和致命的問題……
近年來，全國政協(xié)經(jīng)濟委員會副主任、工信部原部長苗圩不止一次用在公開場合貢獻 “警示金句”的方式，直指汽車行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的核心所在。
這一次，他將“重要”、“緊迫”的詞匯，用在了動力電池規(guī)格尺寸上。
在不久前的2023世界動力電池大會上，苗圩建議推動動力電池規(guī)格尺寸的標準化。他說：“總體來看，電池規(guī)格尺寸還是偏多，適用性并不強。未來隨著行業(yè)集中度提升，由行業(yè)組織動力電池企業(yè)修訂動力電池規(guī)格尺寸標準，減少規(guī)格，進行標準化生產(chǎn)，這是將來提高競爭力的一個很重要也很緊迫的一項工作。如果做好了，將來我們還可以實現(xiàn)標準上的全球引領(lǐng)?！?
喊了多年的動力電池規(guī)格統(tǒng)一，如今已經(jīng)箭在弦上，蓄勢待發(fā)。
01
標準化是必然趨勢
當(dāng)前，動力電池領(lǐng)域百花齊放，規(guī)格也多種多樣。2017年，《電動汽車用動力蓄電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸》（GB/T 34013-2017）推薦性國家標準發(fā)布，將動力蓄電池單體劃分為圓柱形、方形、軟包三類，并規(guī)定了動力蓄電池單體、模塊和標準箱的規(guī)格尺寸。其中，動力電池一共有145種規(guī)格，包括圓型電池6種，方型電池125種，軟包14種。
“以前，德國汽車工業(yè)聯(lián)合會(VDA)標準包括了電芯、模組等標準，國內(nèi)大部分企業(yè)也在按照這個標準來生產(chǎn)?！敝袊姵禺a(chǎn)業(yè)研究院院長、伊維經(jīng)濟研究院研究部總經(jīng)理吳輝對記者說，“但是每個企業(yè)又都有自己很多尺寸的電芯，比如刀片、短刀、長刀等各種尺寸，目前從電芯層面來看，規(guī)格就越來越多了?！?
中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會副理事長、全國鋰電池智能制造裝備標準化工作組副組長梁銳告訴記者，不同規(guī)格尺寸的電池，其制造工藝、設(shè)備也不一樣，企業(yè)也就有多種生產(chǎn)線，造成產(chǎn)能浪費；制造的核心是復(fù)制，即一個型號大批量生產(chǎn)，可以做到從原材料到工藝的規(guī)?；芾?，而規(guī)格尺寸的不統(tǒng)一會帶來成本的居高不下；規(guī)格尺寸不統(tǒng)一對品質(zhì)控制也帶來更高難度，比如企業(yè)有10條不同產(chǎn)線，每條產(chǎn)線的品質(zhì)控制方法都不一樣。
電池尺寸規(guī)格的不同影響著電池生產(chǎn)制造、整車配套、電池回收等多個環(huán)節(jié)。比如，對電池企業(yè)來說，為滿足不同尺寸規(guī)格的需求而花費了大量的時間和設(shè)計成本，不利于大規(guī)模自動化生產(chǎn)。對整車廠來說，不同電池供應(yīng)商的電芯尺寸規(guī)格一般都存在差異，導(dǎo)致切換困難，也增加了配套成本。
業(yè)內(nèi)人士普遍認為，動力電池電芯和模組規(guī)格尺寸統(tǒng)一和標準化是必然趨勢。
02
帶來降本等優(yōu)勢
“統(tǒng)一動力電池規(guī)格尺寸好處很多，包括標準化之后帶來的pack成本的降低，電池回收與處理和批次利用時更加便利等。另外，車企在開發(fā)整個動力總成時也會方便很多。”吳輝說。
中國汽車戰(zhàn)略與政策研究中心高級研究員孫昱晗總結(jié)了動力電池統(tǒng)一規(guī)格尺寸帶來的五大產(chǎn)業(yè)層面的好處。
一是降低成本。統(tǒng)一規(guī)格尺寸有助于實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，降低制造成本，從而有望進一步降低新能源汽車成本，促進市場發(fā)展；
二是提高兼容性。統(tǒng)一規(guī)格的動力電池可以在不同品牌和型號的汽車上通用，零部件供應(yīng)也更加穩(wěn)定，提高整個產(chǎn)業(yè)鏈的效率；
三是方便維修與更換。電池統(tǒng)一尺寸可以簡化電動汽車的維修與更換流程，降低維修成本，同時提高維修效率；
四是便于回收利用。統(tǒng)一規(guī)格尺寸的動力電池更有利于回收及梯次利用，減少廢舊電池對環(huán)境的影響，提高資源的再利用率；
五是利于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。動力電池統(tǒng)一規(guī)格有利于推進充換電等基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展，使得設(shè)備采購、運維等環(huán)節(jié)充分利用規(guī)?；?yīng)，降低成本。
梁銳進一步指出，此前，在動力電池的“戰(zhàn)國時代”，我國動力電池企業(yè)為占據(jù)主要地位，研發(fā)出更多型號來占領(lǐng)市場，為整車廠提供定制化服務(wù)，這種方式也使得我國在動力電池技術(shù)進步和能量密度上進一步提升，也是一種創(chuàng)新。到了如今，標準化是更深層面、更長遠的考量，動力電池標準化可以使中國動力電池繼續(xù)保持優(yōu)勢，不僅可以在質(zhì)量成本上確定產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，還可以在標準上引領(lǐng)世界，從而擁有主導(dǎo)權(quán)?！叭绻麤]有標準做基礎(chǔ)，就是用沙子堆城堡?！彼f。
“在安裝設(shè)計不變的情況下，根據(jù)不同的續(xù)駛里程和動力要求，提供不同的電池容量，以滿足不同的需求。這種模塊化的應(yīng)用，在單體、模組端都可以實現(xiàn)大規(guī)模自動化生產(chǎn)，大幅度降低生產(chǎn)成本。如果搞好了，將來還可以實現(xiàn)標準上的全球引領(lǐng)。特別是對方形電池尤為必要?！泵幺渍f。
03
標準化面臨多重挑戰(zhàn)
“鋰離子電池規(guī)格、標準、特性不統(tǒng)一確實給新能源汽車整車和零部件發(fā)展帶來了較大困難和很多負面效應(yīng)。”新能源與智能網(wǎng)聯(lián)汽車獨立研究員曹廣平表示，外在的各種特性只是表象，目前電池規(guī)格尺寸不統(tǒng)一的根本原因在于電池尤其是電芯內(nèi)部的材料體系、結(jié)構(gòu)以及各種特性仍無法穩(wěn)定。簡單說，材料體系等的技術(shù)一直在發(fā)展，仍未穩(wěn)定下來，所以外在的尺寸、熱管理等也就無法實現(xiàn)統(tǒng)一和技術(shù)方案的穩(wěn)定。
吳輝指出，目前國內(nèi)的電池企業(yè)非常多，紛紛進行結(jié)構(gòu)創(chuàng)新來提高能量密度，導(dǎo)致規(guī)格越來越多。另外，企業(yè)也都想把自己的產(chǎn)品作為標準去推廣。也就是說，目前整個標準的統(tǒng)一，其實也是企業(yè)之間的競爭?！八远唐谥畠?nèi)，在電芯包括模組層面很難做到統(tǒng)一。”他說。
孫昱晗認為，動力電池統(tǒng)一規(guī)格尺寸當(dāng)前主要面臨以下幾個方面的挑戰(zhàn)。
一是技術(shù)多樣性。目前，動力電池技術(shù)迭代發(fā)展快，涉及不同正負極材料、電解液、隔膜等核心部件，不同技術(shù)為達到高性能、低成本和高安全性，需匹配不同規(guī)格尺寸；
二是應(yīng)用需求差異大。不同類型的電動汽車，如純電動、插電式混合動力以及燃料電池等，對電池能量密度、功率密度、充放電性能等的需求不盡相同，導(dǎo)致電池規(guī)格尺寸的差異；
三是產(chǎn)品定制化程度高。在競爭激烈的市場中，整車企業(yè)往往定制特殊規(guī)格電池達到產(chǎn)品性能、續(xù)航里程等方面取得優(yōu)勢，影響了規(guī)格尺寸的統(tǒng)一；
四是國際標準協(xié)同難。動力電池統(tǒng)一規(guī)格尺寸需要國際間的共識和標準協(xié)同，多個國家和地區(qū)的生產(chǎn)廠家對電池尺寸和規(guī)格有不同的認識，這增加了協(xié)同難度。
04
標準化推進“急不得，慢不得”
同樣是在2023世界動力電池大會上，工信部副部長辛國斌表示，要研究編制換電技術(shù)標準體系，推動換電電池尺寸、換電接口、通訊協(xié)議等標準統(tǒng)一。中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟董事長董揚也提到聯(lián)盟今年的一項重要工作就是推進動力電池的標準化。
董揚講述了一種新的推進思路：調(diào)研各家企業(yè)最想要或者最希望的三種規(guī)格尺寸，從需求端匯總歸納出少數(shù)幾種電池規(guī)格，然后向全社會發(fā)布。
“我們不禁止，也不用產(chǎn)品準入方式限制大家，但是引導(dǎo)大家逐漸進入到規(guī)格化。就像現(xiàn)在的干電池，1、5、7號用得比較多，其實二號三號四號都有，年輕人沒有見過?！倍瓝P說，“在芯片聯(lián)盟里，我們已經(jīng)用這種方法把MCU的規(guī)格由上百種推進到七種，我相信這種方法在電池尺寸歸一方面也可以起到作用?！?
除了行業(yè)協(xié)會的引領(lǐng)外，梁銳認為還需要有法規(guī)上的強制力。他表示，動力電池規(guī)格尺寸的統(tǒng)一最主要是從應(yīng)用端來標準化，從法規(guī)上做標準化的管制措施，“比如所有的電器設(shè)計都是按照1、5、7號幾個電池型號設(shè)計的”。
吳輝表示，推動動力電池規(guī)格統(tǒng)一首先要從pack和模組層面做統(tǒng)一，電芯層面可以有更多尺寸，只要做到pack與模組的統(tǒng)一就對于后面的回收環(huán)節(jié)有相應(yīng)的改善，然后再逐步推動整個電池電芯的標準的統(tǒng)一，這也需要比較長的時間。
孫昱晗認為可以從四個方面循序漸進推進動力電池規(guī)格尺寸標準化：一是深入了解市場需求，分析和預(yù)測未來新能源汽車技術(shù)發(fā)展趨勢，以滿足不同類型電動汽車在電池規(guī)格和尺寸方面的實際需求。二是鼓勵電池企業(yè)間開展技術(shù)協(xié)同與信息共享，加強電池企業(yè)、整車企業(yè)、回收利用企業(yè)溝通協(xié)作，共同研究和探討適用于統(tǒng)一標準的動力電池產(chǎn)品。三是由政府加強規(guī)范和引導(dǎo)，與國際同行合作，制定一套廣泛接受的、通用的動力電池技術(shù)標準和規(guī)格，促進行業(yè)發(fā)展及國際合作。四是與國際同行攜手合作，參與國際組織和標準制定過程，為動力電池統(tǒng)一規(guī)格尺寸提供全球共識。
曹廣平則指出，規(guī)格統(tǒng)一的前提是需要充分發(fā)展和大規(guī)模競爭，才會有更好的電池及其規(guī)格占據(jù)一定的統(tǒng)治地位。在這個問題上，實際上是“急不得，但也慢不得”，要優(yōu)先發(fā)展適合整車和市場要求的電池技術(shù)方案，技術(shù)方案真正好，才能在市場上居于優(yōu)勢地位，在規(guī)格尺寸等方面自然會占主流。
