作为国内唯一一家为国际品牌乘用车提供动力电池企业，宁德时代新能源科技控股有限公司（简称：CATL）也是日韩电池企业对标研究的国内唯一一家竞争对手。但一直以来，CATL都因其低调的态度不为外界所了解，近日，电动汽车资源网很荣幸受CATL之邀，借其16日举办的“时代动力 极致科技” 媒体公开日之机，拜访CATL并参观学习，也将为外界揭开CATL的神秘面纱。
排名前三强，CATL什么来头？
2015年，全球车用锂电池产量排行榜上，排名前三的品牌分别是松下、比亚迪和CATL，这匹突然杀出的“黑马”是什么来头？
CATL注册于2011年，由于ATL母公司对动力电池投入的犹豫，2012年底ATL的部分管理层和民族资本结合创立了CATL，ATL当时也投资了少量股权。在2013-2015年间，ATL陆续向CATL出售了部分动力电池资产、业务与在CATL的股权，CATL成为纯中资企业。2015年，CATL作为重点企业首批入选工信部《汽车动力蓄电池行业规范条件》企业目录，同年全球车用锂电池产量位列第三；2016年，CATL成功申报由科技部主导的国家重点研发计划新能源汽车专项和工信部主导的国家智能电网专项。
如何打造安全的动力电池？
新能源汽车动力电池安全是一个很严肃的问题，不是说电动汽车的安全完全取决于电池,但电池做不好，就会对车的安全带来不可估量的隐患。CATL从成立至今，保持着零安全事故记录，它是怎么做到的呢？
电动汽车资源网了解到，CATL的安全理念是电池全生命周期安全。主要从两个方面来保障：一是全过程，从电池的量子动力学仿真分析出发，从机理分析、电池材料选择和设计、电芯设计、电池系统设计到制造全过程都必须进行安全管控；二是全方位，电池系统安全包括电气安全、功能安全、机械安全和化学安全。
做出好的电池系统产品，CATL主要依赖三大关键技术：电芯技术、成组技术和BMS技术。在这三大技术构成的铁三角中，电芯决定是否安全的“基因”，成组技术提供电池系统强壮的身体，BMS管理技术提供电池系统“智慧的大脑”。 CATL严格把控电池设计、验证和生产的每个流程，把电池系统安全做到更好。
设计验证，防患未然：在电池系统的设计上，CATL会先做模拟仿真，后做测试评估。仿真覆盖微观到宏观，内容包括量子动力学、机械结构拓扑优化、形貌优化、尺寸优化、产热分析、防热失控、热场分布、模态、振动疲劳、冲击、石击等。通过电化学仿真、热和流体仿真、结构仿真来识别设计关键参数，优化设计方案、评估性能和可靠性指标。
逐层分析失效模式和失效率：根据失效率的“浴盆曲线”模型，所有的产品在早期失效率会比较高，使用中期失效率会下降，到晚期老化时又会升高。CATL从系统层层分解，从最小零部件，逐层去分析失效模式和失效率。
CATL作为电池厂家，尽力把产品的早期失效控制在出厂前，使用户在使用期间的失效率降到最低，在老化衰老期失效率增加时，电池系统依靠诊断、预测，指导维护使用，最终使动力电池寿命达到最高。
建立电池使用寿命预测模型：为了科学有效评估电池的使用寿命， CATL还建立了一套成熟的寿命预测模型。通过3个月的测试数据，可预测电池包系统十年甚至更长的使用寿命。宁德时代2011年投入使用的纯电动大巴，累计行驶18万公里，实际能量寿命衰减落在95%的置信区间。
安全测试，千锤百炼：“除了科学的安全理念、严谨的开发流程，一套完整的测试验证体系在保障电池包安全时同样必不可少。”CATL测试验证负责人王宇曦介绍，CATL的产品不仅按照国家标准通过了针刺、火烧、电化学、高压、碰撞以及极端寒冷、极端炎热等试验，还通过了C-NAS认证。同时，因汽车电子设备的电磁兼容性能在国内日益受到重视，CATL耗资千万建立了电磁兼容实验室以应对在自主研发过程中遇到电磁兼容技术难题。
建立远程监控系统：除了前期非常强调设计和生产安全，CATL还格外关注产品应用安全。目前，CATL有一套远程监控系统及时预警安全隐患，使产品安全的问题大大的减少。这套监控系统配合CATL整个售后服务市场、市场追溯包括未来的梯次利用，保证了产品全生命周期实时监控和安全维护。
如何提高产品一致性？
对于动力电池而言，单体比能量提高仅仅是性能优越的一方面，更重要的是所有单体电池的高度一致性，CATL又是怎么去提高产品的一致性呢？
要提高产品一致性，智能化、自动化的生产模式必不可少。目前，CATL投资数十亿元建立智能化、自动化产线，该产线在“智慧工厂”和工业4.0信息物理融合系统CPS的指导下，实现了高度的自动化。厂区内使用了大量的高科技机器人、中控系统、在线检测设备和信息追溯系统，以做到“生产数据可视化”、“生产过程透明化”、“生产现场无人化”。
在CATL车间现场可以看到：车间内的AGV自动搬运材料和为设备喂料，机械手自动拆盘码盘，RGV输送线来回穿梭于库房和线边，中控系统指导每个子设备智能有序的完成装盘、扫码、检测、分拣……这种生产模式极大地降低了人员情绪作业、疲劳作业和动作失误对产品品质的影响，实现了工厂的自动化、智能化、数字化、高效化。
“锂离子的工艺非常复杂，工序非常繁多，而且每道工序对电池的性能都有影响。整个制造过程需要对环境控制。采取高精度和稳定的设备，对电池生产环节的每个节点进行严格而有效的监控控制，减少电池的差异性，从而提升电池的质量。智能化的生产线不仅能够提高动力电池的产品质量和产量，为企业节约成本和生产周期，还能最终破解动力电池一致性的难题。“现场负责人介绍。
寻求什么样的合作伙伴？
在目前，CATL建立了动力电池和储能系统研发制造基地，拥有材料、电芯、电池系统、电池回收的全产业链核心技术，产品得到了市场的广泛认可，除了与北汽新能源、吉利汽车、长安汽车、长城汽车、上汽集团、宇通客车等国内车企配套合作外，CATL还是华晨宝马动力电池供应商。但也有车企表示，CATL的供货单并不那么好拿，那么CATL是什么寻求配套合作的车企呢？
黄世霖表示，动力电池是非常特殊的一个产品，使用产品的技术也是有一定的参差，如果使用不当就很容易出现安全事故。因此在给客户做配套的时候，将会非常关注客户如何使用产品，如果在使用的过程中，车企存在操作不当的情况，CATL确实有可能拒绝供货。
“当然，我们开门做生意，来的都是客，非常非常欢迎我们的客户上游也好，下游也好，能够跟我们合作，找机会共同商讨。”黄世霖补充表示。
资本市场布局情况如何？
要做好动力电池，为车企提供足够的售后保障服务，需要两个前提条件，一个是要有足够的技术积累，二是需要有很大的、持续的投入。这对动力电池企业而言，仅靠自身的资本，很难去做大。
黄世霖表示，从研发来看，希望在尽量短的时间，将研发提升到一个比较高的水平；从产能规划来看，到2020年，计划投入300亿发展研发和产能的升级，能够形成50G瓦时的有效产能。CATL很积极的寻求各方的资金给予企业持续发展的支持，布局资本市场。目前，CATL进行了两轮的融资。不过，黄世霖还表示，对于上市要看整体的安排，现在还没有一个非常明确的时间表。
2020年动力电池目标能否实现？
根据《节能与新能源汽车技术路线图》，为了支撑新能源汽车的发展，需要持续提升电池单体能量密度和降低单体成本。其中，到2020年，纯电动汽车电池单体能量密度目标是350 Wh/kg，纯电动汽车动力电池系统成本目标为1元/Wh。这个目标现在看起来非常高，那么能不能实现呢？
黄世霖表示，目前，CATL的团队已经组建起来，而且也在积极地去做，我们是很有信心在2020年能够实现国家交给我们的任务。“从价格的角度上面来看，如果能够实现这一目标，新能源汽车基本上就很具备竞争力了。”黄世霖进一步说明，“在动力电池的技术指标上，常常讲的一个值是多少千瓦每千克。比如说，在‘十二五’期间，一千克的材料只能存储180瓦时，到了‘十三五’期末可能就会存储300-350瓦时。而价格是根据瓦时来确定的，所以，理论上来看，‘十二五’的价格到了‘十三五’期末自然会降低。从这个角度上来讲，未来要实现很好的性价比，通过技术进步就能达到。”
黄世霖表示，理论上来看，只要还是锂电池或者锂离子电池，技术路线的发展就是不断地追求非常重要的一个参数——能量密度。锂金属电池，理论上可以做到700瓦时每公斤，差不多是现在的3-4倍，这是它的理论极限。从这个角度上面来讲，怎样去靠近这个理论极限，可能在2025年可以做到500瓦时每千克这样的能量密度，这是企业需要去思考。
今年10月，国家重点专项——“新一代锂离子动力电池产业化技术开发”项目在宁德启动。该项目由福建省科技厅重点推动，CATL与中科院物理研究所等单位联合申报，基于TS16949的产品开发流程，研发以高镍三元材料为正极、硅碳复合物为负极的锂离子动力电池，可将锂离子动力电池的比能量从目前的150—180Wh/kg大幅提高至300Wh/kg以上，成本也将显著降低。（来源：电动汽车资源网 岳绍雪）
【论坛】第三届中国新能源汽车总工技术峰会暨第二届运营商与车企对接采购交流会
2016年12月21-23日,第三届中国新能源汽车总工技术峰会暨第二届运营商与车企对接采购交流会将在深圳中海凯骊酒店隆重召开。本次峰会由电动汽车资源网主办,以“后补贴时代技术创新发展思路”为主题,探讨领域既涵盖整车、动力电池系统、驱动系统及其他零部件等产品安全可靠性设计和测试评价等技术性话题,又兼具新能源汽车运营模式等市场性话题,是中国新能源汽车行业产、学、研、用相结合的一次行业盛会。一场新能源汽车技术与市场深度融合的千人大会,诚邀您报名参加(点击进入报名通道>>)!咨询电话:0755-22917542 13430607232
