中國(guó)儲(chǔ)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(wèn)題……
近年來(lái)，全國(guó)政協(xié)經(jīng)濟(jì)委員會(huì)副主任、工信部原部長(zhǎng)苗圩不止一次用在公開(kāi)場(chǎng)合貢獻(xiàn) “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(dòng)力電池規(guī)格尺寸上。
在不久前的2023世界動(dòng)力電池大會(huì)上，苗圩建議推動(dòng)動(dòng)力電池規(guī)格尺寸的標(biāo)準(zhǔn)化。他說(shuō)：“總體來(lái)看，電池規(guī)格尺寸還是偏多，適用性并不強(qiáng)。未來(lái)隨著行業(yè)集中度提升，由行業(yè)組織動(dòng)力電池企業(yè)修訂動(dòng)力電池規(guī)格尺寸標(biāo)準(zhǔn)，減少規(guī)格，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，這是將來(lái)提高競(jìng)爭(zhēng)力的一個(gè)很重要也很緊迫的一項(xiàng)工作。如果做好了，將來(lái)我們還可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)上的全球引領(lǐng)。”
喊了多年的動(dòng)力電池規(guī)格統(tǒng)一，如今已經(jīng)箭在弦上，蓄勢(shì)待發(fā)。
01
標(biāo)準(zhǔn)化是必然趨勢(shì)
當(dāng)前，動(dòng)力電池領(lǐng)域百花齊放，規(guī)格也多種多樣。2017年，《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸》（GB/T 34013-2017）推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，將動(dòng)力蓄電池單體劃分為圓柱形、方形、軟包三類，并規(guī)定了動(dòng)力蓄電池單體、模塊和標(biāo)準(zhǔn)箱的規(guī)格尺寸。其中，動(dòng)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(guó)汽車工業(yè)聯(lián)合會(huì)(VDA)標(biāo)準(zhǔn)包括了電芯、模組等標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)大部分企業(yè)也在按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)生產(chǎn)?！敝袊?guó)電池產(chǎn)業(yè)研究院院長(zhǎng)、伊維經(jīng)濟(jì)研究院研究部總經(jīng)理吳輝對(duì)記者說(shuō)，“但是每個(gè)企業(yè)又都有自己很多尺寸的電芯，比如刀片、短刀、長(zhǎng)刀等各種尺寸，目前從電芯層面來(lái)看，規(guī)格就越來(lái)越多了?！?
中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)、全國(guó)鋰電池智能制造裝備標(biāo)準(zhǔn)化工作組副組長(zhǎng)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(fèi)；制造的核心是復(fù)制，即一個(gè)型號(hào)大批量生產(chǎn)，可以做到從原材料到工藝的規(guī)?；芾恚?guī)格尺寸的不統(tǒng)一會(huì)帶來(lái)成本的居高不下；規(guī)格尺寸不統(tǒng)一對(duì)品質(zhì)控制也帶來(lái)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(gè)環(huán)節(jié)。比如，對(duì)電池企業(yè)來(lái)說(shuō)，為滿足不同尺寸規(guī)格的需求而花費(fèi)了大量的時(shí)間和設(shè)計(jì)成本，不利于大規(guī)模自動(dòng)化生產(chǎn)。對(duì)整車廠來(lái)說(shuō)，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(rèn)為，動(dòng)力電池電芯和模組規(guī)格尺寸統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)化是必然趨勢(shì)。
02
帶來(lái)降本等優(yōu)勢(shì)
“統(tǒng)一動(dòng)力電池規(guī)格尺寸好處很多，包括標(biāo)準(zhǔn)化之后帶來(lái)的pack成本的降低，電池回收與處理和批次利用時(shí)更加便利等。另外，車企在開(kāi)發(fā)整個(gè)動(dòng)力總成時(shí)也會(huì)方便很多。”吳輝說(shuō)。
中國(guó)汽車戰(zhàn)略與政策研究中心高級(jí)研究員孫昱晗總結(jié)了動(dòng)力電池統(tǒng)一規(guī)格尺寸帶來(lái)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(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，降低制造成本，從而有望進(jìn)一步降低新能源汽車成本，促進(jìn)市場(chǎng)發(fā)展；
二是提高兼容性。統(tǒng)一規(guī)格的動(dòng)力電池可以在不同品牌和型號(hào)的汽車上通用，零部件供應(yīng)也更加穩(wěn)定，提高整個(gè)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(jiǎn)化電動(dòng)汽車的維修與更換流程，降低維修成本，同時(shí)提高維修效率；
四是便于回收利用。統(tǒng)一規(guī)格尺寸的動(dòng)力電池更有利于回收及梯次利用，減少?gòu)U舊電池對(duì)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(dòng)力電池統(tǒng)一規(guī)格有利于推進(jìn)充換電等基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展，使得設(shè)備采購(gòu)、運(yùn)維等環(huán)節(jié)充分利用規(guī)?；?yīng)，降低成本。
梁銳進(jìn)一步指出，此前，在動(dòng)力電池的“戰(zhàn)國(guó)時(shí)代”，我國(guó)動(dòng)力電池企業(yè)為占據(jù)主要地位，研發(fā)出更多型號(hào)來(lái)占領(lǐng)市場(chǎng)，為整車廠提供定制化服務(wù)，這種方式也使得我國(guó)在動(dòng)力電池技術(shù)進(jìn)步和能量密度上進(jìn)一步提升，也是一種創(chuàng)新。到了如今，標(biāo)準(zhǔn)化是更深層面、更長(zhǎng)遠(yuǎn)的考量，動(dòng)力電池標(biāo)準(zhǔn)化可以使中國(guó)動(dòng)力電池繼續(xù)保持優(yōu)勢(shì)，不僅可以在質(zhì)量成本上確定產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，還可以在標(biāo)準(zhǔn)上引領(lǐng)世界，從而擁有主導(dǎo)權(quán)?！叭绻麤](méi)有標(biāo)準(zhǔn)做基礎(chǔ)，就是用沙子堆城堡?！彼f(shuō)。
“在安裝設(shè)計(jì)不變的情況下，根據(jù)不同的續(xù)駛里程和動(dòng)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(shí)現(xiàn)大規(guī)模自動(dòng)化生產(chǎn)，大幅度降低生產(chǎn)成本。如果搞好了，將來(lái)還可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)上的全球引領(lǐng)。特別是對(duì)方形電池尤為必要。”苗圩說(shuō)。
03
標(biāo)準(zhǔn)化面臨多重挑戰(zhàn)
“鋰離子電池規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)、特性不統(tǒng)一確實(shí)給新能源汽車整車和零部件發(fā)展帶來(lái)了較大困難和很多負(fù)面效應(yīng)?！毙履茉磁c智能網(wǎng)聯(lián)汽車獨(dú)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(wú)法穩(wěn)定。簡(jiǎn)單說(shuō)，材料體系等的技術(shù)一直在發(fā)展，仍未穩(wěn)定下來(lái)，所以外在的尺寸、熱管理等也就無(wú)法實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一和技術(shù)方案的穩(wěn)定。
吳輝指出，目前國(guó)內(nèi)的電池企業(yè)非常多，紛紛進(jìn)行結(jié)構(gòu)創(chuàng)新來(lái)提高能量密度，導(dǎo)致規(guī)格越來(lái)越多。另外，企業(yè)也都想把自己的產(chǎn)品作為標(biāo)準(zhǔn)去推廣。也就是說(shuō)，目前整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，其實(shí)也是企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)。“所以短期之內(nèi)，在電芯包括模組層面很難做到統(tǒng)一?！彼f(shuō)。
孫昱晗認(rèn)為，動(dòng)力電池統(tǒng)一規(guī)格尺寸當(dāng)前主要面臨以下幾個(gè)方面的挑戰(zhàn)。
一是技術(shù)多樣性。目前，動(dòng)力電池技術(shù)迭代發(fā)展快，涉及不同正負(fù)極材料、電解液、隔膜等核心部件，不同技術(shù)為達(dá)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(dòng)汽車，如純電動(dòng)、插電式混合動(dòng)力以及燃料電池等，對(duì)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(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中，整車企業(yè)往往定制特殊規(guī)格電池達(dá)到產(chǎn)品性能、續(xù)航里程等方面取得優(yōu)勢(shì)，影響了規(guī)格尺寸的統(tǒng)一；
四是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)同難。動(dòng)力電池統(tǒng)一規(guī)格尺寸需要國(guó)際間的共識(shí)和標(biāo)準(zhǔn)協(xié)同，多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的生產(chǎn)廠家對(duì)電池尺寸和規(guī)格有不同的認(rèn)識(shí)，這增加了協(xié)同難度。
04
標(biāo)準(zhǔn)化推進(jìn)“急不得，慢不得”
同樣是在2023世界動(dòng)力電池大會(huì)上，工信部副部長(zhǎng)辛國(guó)斌表示，要研究編制換電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，推動(dòng)換電電池尺寸、換電接口、通訊協(xié)議等標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。中國(guó)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟董事長(zhǎng)董揚(yáng)也提到聯(lián)盟今年的一項(xiàng)重要工作就是推進(jìn)動(dòng)力電池的標(biāo)準(zhǔn)化。
董揚(yáng)講述了一種新的推進(jìn)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(huì)發(fā)布。
“我們不禁止，也不用產(chǎn)品準(zhǔn)入方式限制大家，但是引導(dǎo)大家逐漸進(jìn)入到規(guī)格化。就像現(xiàn)在的干電池，1、5、7號(hào)用得比較多，其實(shí)二號(hào)三號(hào)四號(hào)都有，年輕人沒(méi)有見(jiàn)過(guò)。”董揚(yáng)說(shuō)，“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(jìn)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(huì)的引領(lǐng)外，梁銳認(rèn)為還需要有法規(guī)上的強(qiáng)制力。他表示，動(dòng)力電池規(guī)格尺寸的統(tǒng)一最主要是從應(yīng)用端來(lái)標(biāo)準(zhǔn)化，從法規(guī)上做標(biāo)準(zhǔn)化的管制措施，“比如所有的電器設(shè)計(jì)都是按照1、5、7號(hào)幾個(gè)電池型號(hào)設(shè)計(jì)的”。
吳輝表示，推動(dòng)動(dòng)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(duì)于后面的回收環(huán)節(jié)有相應(yīng)的改善，然后再逐步推動(dòng)整個(gè)電池電芯的標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，這也需要比較長(zhǎng)的時(shí)間。
孫昱晗認(rèn)為可以從四個(gè)方面循序漸進(jìn)推進(jìn)動(dòng)力電池規(guī)格尺寸標(biāo)準(zhǔn)化：一是深入了解市場(chǎng)需求，分析和預(yù)測(cè)未來(lái)新能源汽車技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，以滿足不同類型電動(dòng)汽車在電池規(guī)格和尺寸方面的實(shí)際需求。二是鼓勵(lì)電池企業(yè)間開(kāi)展技術(shù)協(xié)同與信息共享，加強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)力電池產(chǎn)品。三是由政府加強(qiáng)規(guī)范和引導(dǎo)，與國(guó)際同行合作，制定一套廣泛接受的、通用的動(dòng)力電池技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)格，促進(jìn)行業(yè)發(fā)展及國(guó)際合作。四是與國(guó)際同行攜手合作，參與國(guó)際組織和標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程，為動(dòng)力電池統(tǒng)一規(guī)格尺寸提供全球共識(shí)。
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(jìng)爭(zhēng)，才會(huì)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(gè)問(wèn)題上，實(shí)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(chǎng)要求的電池技術(shù)方案，技術(shù)方案真正好，才能在市場(chǎng)上居于優(yōu)勢(shì)地位，在規(guī)格尺寸等方面自然會(huì)占主流。
