威海东生能源科技有限公司总经理王庆生(左)、中国电池网创始人于清教(中)和哈尔滨工业大学杨哲龙教授合影
中国储能网讯:山东,威海。
在“海天浩渺,浊浪排空”的黄海岸边,蛰伏着一个我国动力锂电池行业的“隐形冠军”——威海东生能源科技有限公司(以下简称“威海东生”)。它凭借着企业首创的核心技术“多孔态”聚合物锂离子电池、高端复合隔离膜技术,相分离多孔电极技术在我国动力锂电池行业独树一帜。
“市场的台风来了,那些有准备的‘猪’才会飞起来。也只有拥有好‘渔网’的企业才能捕到‘鱼’”。威海东生总经理王庆生说。
动力电池市场刮起超级台风
受下游电动汽车市场强劲增长预期的影响,全球动力型锂离子电池开始了一股投资热潮。
全球市场上,特斯拉投资50亿美元联合松下建设超级电池工厂(Giga-factory)以及丰田汽车联合松下电器合资新建电池工厂等事件显示出整车厂商乃至整个汽车行业对于动力锂电池的重视。
国内市场上,各方势力纷纷投入大量资金以求在快速增长的动力锂电市场中抢占更大的市场份额。三星SDI和LG化学等国际巨头纷纷追加数亿美元投资增设锂电工厂争夺市场;比亚迪、天津力神和深圳比克等市场先行者逐步突破国外技术垄断,实现国产动力锂电的生产;而万向钱潮和瑞恒集团等也利用其资本优势通过收购或联合投资快速切入这一领域。动力锂电市场的快速增长吸引了越来越多的企业投入这一领域,行业内企业数也从2008年的10家增长2014年的110余家。
据有关数据不完全统计,2012年至2014年上半年,国内动力锂电相关产业投资规模已经超过500亿元人民币,预计到2017年将超过800亿元。根据目前的投资情况估计,2014年我国的动力锂电的设计产能将扩大至2000MWh。
威海东生能源科技有限公司为上海申沃新能源大巴车供电池组
另一方面,国内对电动汽车的需求在中央及地方政府相关政策频出的推动下,也实现了快速的增长。2014年上半年,我国共生产电动汽车20692辆,销售20477辆,比2013年同期分别增长2.3倍及2.2倍。其中,纯电动汽车生产及销售数据分别为12185辆及11777辆,插电式混合动力汽车产销数据分别为8507辆及8700辆。按照纯电动汽车平均电池容量30KWh、插电式混合动力汽车平均电池容量10KWh计算,上半年我国动力锂电的需求量超过450MWh,全年将有望超过1200MWh。
“我们这个核心研究团队在十年前就开始研究聚合物锂离子三元动力电池了。”王庆生说。从2004年开始直到2009年成立威海东生,实现了实验室产品研究到批量化试产直至2014年拥有1亿Ah产能的全自动化的产线,实现了破茧成蝶的完美蜕变。威海东生发展迅速,拥有自主隔膜技术、相分离制备多孔电极技术、集流体外嵌入技术、已经成为全球技术领先的锂离子动力电池生产企业。
“我们赶上了好时候。经申沃、中华、中瑞、众泰、舒驰、长客、中大、沂星等整车厂商的实际使用,‘多孔态’聚合物锂离子动力电池已广泛应用于纯电动大巴车及纯电动小型车辆上,取得了很好的效果;与此同时,海外业务持续增长,产品在德国、印度、俄罗斯、美国均已投入使用并取得良好的性能表现,现阶段,威海东生正致力于Volvo、GM、Tata等公司样车电池的试装工作。”王庆生对《中国电池》杂志记者表示。
威海东生生产线一角
东生的脊梁:核心技术
“电池、电机、电控”电动汽车的“三驾马车”,谁掌握了电池核心技术就等于谁占领了行业制高点。尽管,中国电池技术取得一定成就并占有了一定的国外市场(多集中于3G产品),但在高端动力和高品质功能型电池上缺少话语权,至今大多企业定位于LFP液态体系上,这样导致电动汽车的应用与发展受到制约,主要集表现在;安全性差、低温放电性能差、倍率放电性能差、工艺体系导致循环寿命低、离散性大很难广泛应用于动力汽车,众多企业积极研发周边配套及系统提升,当然这些固然需要,但电池自身性能的提升才是解决之根本,也就是有好电池必需要打破传统的体系理念,必须结合电池的应用市场来研究电池性能,不单单改变一个材料要从工艺、体系、材料、结构多角度多方面研究和改变才能做出真正适合市场的动力电池, 经得起市场检验的产品。
“研究‘多孔态’聚合物锂离子动力电池在国内外我们是首创,而且像集研发、量产、销售一体化的三元聚合物动力电池企业,在国内也是首家,真正稳定化量产动力电池的在国内其实为数也不多。”王庆生说到。
提及聚合物锂离子电池,或许在消费者眼中还很陌生。细分锂离子电池体系;基本可以分为液态锂离子、凝胶态锂离子、准固态锂离子、多孔态聚合物锂离子,介于液态和凝胶获准固态之间的多孔态聚合物锂离子电池,是表面干态无游离态电解液的多孔体系聚合物锂离子电池,由于其独特的结构体系使其具有独特的性能;高安全性无力破坏不产业不着火持续工作,-30℃-70℃广泛的工作温度窗口;大倍率放电性能10-15C放电产热低;虚幻寿命长1500次SOC80%;能量密度高145Wh/kg;真空负压设计,可塑性强可广泛应用于特殊高压场合,离散性小,内阻低等特点。在近几年在全球技术成熟并商业化已经4年多时间了。目前市场份额仅占10%左右,并没有被广泛运用,但也说明这项技术具有未来可塑性。
从上表中不难看出,聚合物锂电池不论是在安全性、功能性,还是在能量比、体积比等方面都具备优势。在业内,聚合物锂离子电池被公认为未来最具发展潜力的电池产品。中科院陈清泉院士、清华陈全世教授等专家在参观了威海东生聚合物锂离子电池产品后表示,“这正是我们需要的电池。”
很多人会问,为什么聚合物锂电池是被公认为最具发展潜力的电池产品?据王庆生介绍:“多孔态聚合物锂离子电池首先安全性高,电池中没有游离态电解液,工作温度窗口宽,能量密度高,倍率性能好、循环寿命长、可塑性好;并兼具绿色环保,采用叠片电堆工艺,电池形状可以随意变化,最薄电池可达到0.5mm。同时,电池在遭到穿刺、切断破坏的环境下,不仅不会爆炸,还可以不间断供电,只是使用时续航里程上稍差。”
威海东生能源科技有限公司生产线一角
王庆生认为,东生的电池从材料学、电化学、结构学、工艺等多方面途径结合综合考虑方能解决,以求电池最高安全性。并已应用于军用领域,如果电池不安全,那不就成了“定时炸弹”。
尽管聚合物锂离子电池具有众多优势,走精研发、高标准。但目前市场占有率仅有10%,与液态锂离子90%占有率还相差甚远。“限制聚合物锂离子电池发展的因素主要有三点:一是这项技术也是近几年才全面发展,很多企业都延续着自己原本那套技术,要跟进技术,就不仅仅是材料、设备,还需有核心技术;二是技术门槛高工艺复杂。三、这项技术具有广远的市场,目前很多企业只是跟进还不能完全掌握和推广。
“东生的决策层们都非常看好这项技术,在接下去的几年,多孔态聚合物会快速的发展。就目前市场需求量已经表明聚合物锂离子电池的市场需要量相当大。企业在市场中发展只有靠产品说话,才能永葆青春,东生的产品经得起市场检验”。
威海东生能源科技有限公司电池PACK车间
优质驱逐劣质 市场才能善良
“中国市场过剩的不是优质电池,而是那些大打价格战质量品质难以保障的电池,这些电池的存在成了我国整个电池产业链中的毒瘤,这条产业链包括纯电动汽车的生产。因为产品的价格敏感性,造成一些企业就拿质量来做文章。比如说,从电池采购制造来说,如果选用优质的四大材料,现在就不可能生产出一瓦时低于五块钱的电池,但是,现在的报价已经在这个价格区间了。我认为,在这个行业中,低价一定代表劣质。”王庆生说,“我们国家的采购和国外的标准不一样。国外大多数给你一个技术参数,然后让你报价。如果你的产品参数能达到人家的要求,人家就会按照这个参数产品来给你采购价格,而不是乱砍价。因为这些企业很明白,低于他们的心理价位的产品,质量就会有问题。电池产品一分钱一分货!”
就我们国家动力电池的生产现状,王庆生也给出了自己的判断:“我认为,我们国家现阶段这个产业还处于‘三无’阶段。第一是技术无核心,或者叫大多数企业没有自己独到的技术。我国拥有全球最庞大的锂电池生产企业数量,超过一千多家,在这些企业中,有自己独特的技术体系的,微乎其微,都是在走一条‘山寨’、‘克隆’的路线;第二是产业无使命。我们国家大多数企业都是急功近利型的,抱着既然投资就要赚大钱、就要发大财的心态。缺乏长远的产业战略眼光,也没有推动整个行业创新进步的动能;第三是市场无德性。我们国家每个行业都会经历价格战,而不是在做品质战。这就是企业为了暂时占领市场,使出的最原始的营销方法,以为用价格就会一劳永逸占领市场。但是,锂电池行业简单的价格战是行不通的,这样只能使整个行业陷入恶性竞争的境地。企业不挣钱,就不能搞研发,不能搞研发就不可能有创新的产品推向市场,这就是我们国家在很多行业技不如人的症结所在。”
威海东生能源科技有限公司模拟车况测试电池性能
威海东生能源科技有限公司二期全自动锂电池生产线安装完毕
一个国际化的公司,就必有国际化的团队。东生的团队可谓大有来头,王庆生为俄罗斯圣彼得堡大学工学博士在职研究员,哈工大兼职教授,股东杨哲龙教授为哈尔滨工业大学电化学系前主任、教授韩高荣为浙江大学无机材料所所长工程与材料学教授、博士生导师;公司与国内外重点学院、研究所建立横向联合并加强技术交流、建立高档次基础研发实验室,同时承揽国家研究课题,实现在职培训计划。
有了国际化团队,必有国际化意识。采访中,王庆生不论是谈技术、管理,还是市场营销,都一直强调团队意识和环保意识,他认为大部分企业“被死去”的原因都在于不重视团队意识和缺乏社会责任感。多孔态聚合物锂离子电池技术是块香饽饽,在技术研发之初,就有很多公司争相合作。王庆生在考察了多家企业后,决定在威海“定居”。最重要一点,就是看重团队意识与工作理念的吻合,“我们都希望将东生打造成未来全线自动化标准的高科技上市公司,同时用全球一流的技术和产品赢得市场尊重”, 王庆生说:“同时,我们必须要有国家的战略高度,加强企业内部协调可谓重要。我们国家现在是处在动力电池台风来了的好时候,市场面临一次大的洗牌,也给了有准备的企业无数机遇。台风来了,有准备的‘猪’才会飞起来。我们为这个市场,准备了十年。只有优质产品驱逐了劣质产品,这个市场才能够变得善良,会高速发展。”
威海东生能源科技有限公司工作人员向中国电池网演示机床切割电池
威海东生能源科技有限公司工作人员向中国电池网演示电池穿刺实验现场