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解密桑顿260wh/kg电芯技术 文一波剑指动力软包领导者底气何在?

分类:
新闻中心
作者:
高工锂电网
来源:
高工锂电网
2018/07/04 23:20
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【摘要】:
7月2日,以“新芯启航,势不可挡”为主题的桑顿新能源三期锂电池投产仪式暨260wh/kg三元软包电芯量产发布会在湖南湘潭顺利召开,400余人出席。

国家政策推动下,动力电池市场集中度快速提高。面对残酷的竞争形势,依托技术提升实力成为动力电池企业立足未来的根本。而桑顿新能源科技有限公司(下称“桑顿新能源”)正以强大的技术研发实力,抢先占领三元软包技术制高点,向动力电池软包龙头地位发起进攻。

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发布会现场

7月2日,在湖南湘潭九华产业园桑顿新能源生产基地,以“新芯启航,势不可挡”为主题的桑顿新能源三期锂电池投产仪式暨260wh/kg三元软包电芯量产发布会顺利召开。本场发布会吸引全国知名锂电企业、投资机构、建设单位及媒体代表等400余人出席,共同见证这一新能源行业盛事。

高工锂电从发布会现场了解到,桑顿新能源锂电池三期项目于2017年启动,2018年竣工,厂房总建筑面积8万平方米,年产能5GWh,引进锂离子动力电池正负极制片、装配、检测及仓储/运输和物流等智能制造核心技术装备。

该项目建设了智能化加工中心与生产线、智能生产控制中心、智能化生产执行过程管控系统、智能化仓储、运输与物流系统以及云服务平台。同时桑顿新能源260wh/kg三元软包电芯也将搭载三期平台进行量产。

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桑德集团、桑顿新能源董事长文一波

在发布会上,桑德集团、桑顿新能源董事长文一波表示:“今年是桑顿锂电池产业关键一年,也是公司实现跨越发展重要一年。从一期到三期,随着锂电池三期的投产,桑顿新能源已经具备年产9GWh的能力,为中国电芯再赋新能。”

尤其值得一提的是,桑顿新能源投入量产的260wh/kg单体电芯实现了动力电池能量密度的高要求,实现了动力电池续航里程市场化的新高度。同时桑顿新能源也在较短的时间里实现了产能的成倍增长,成为新能源产业的重要推动者。

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桑顿新能源常务副总裁杨晓伟

随后,桑顿新能源常务副总裁杨晓伟详细介绍了三期项目亮点、260wh/kg电芯产品亮点。

“目前三期工厂有3款产品,分别是100302平台、164227平台、217127平台。以其中一款电芯为例,100302电芯1C额定容量达到50Ah,1C能量密度达到260wh/kg,VDA平台准,通用性强,电芯安全性强。”杨晓伟说,整车电池系统能量密度达到170wh/kg。

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桑顿新能源260wh/kg单体电芯

众所周知,今年动力电池市场主流的系统能量密度在 140wh/kg左右。毫无疑问,桑顿新能源新产品和新系统的推出,将有助于拉动整个动力电池的能量密度和技术指标的快速提升。

除了高能量密度之外,通过对上述产品系列研发和验证发现,其在高温、低温、倍率充电、倍率放电,低温充电、高温荷电、安全性方面均超过国家标准数值,包括低路试验、短路试验、过热试验、针刺试验等均达到行业标准和要求,属于高能量密度三元电池中的佼佼者。

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桑顿新能源电池模组

同时,为了保证系统安全性,在结构仿真方面,从概念设计、初步设计、信息设计、测试验证方面进行了系列优化,包括拓扑优化、形貌优化、尺寸优化等;模态分析、振动疲劳分析、机械冲击分析、底部球击、挤压分析、跌落分析都满足结构性的强度要求;实体的振动和验证均达到了整体指标的设计和要求。

在热仿真分析方面,从电芯热性能研究到电芯及模组热仿真开展了系列工作,包括比热容研究、绝热温升研究、发热功率研究、中模组热仿真等,分布非常均匀;对冷却系统进行了分析,整个系统的热度分布非常均匀。

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桑顿新能源三期工厂

作为量产260wh/kg电芯产品平台,桑顿新能源三期工厂表现出“先进性、智能化、国产化”三大特点。具体如下:

三期工厂设计产能达5GWh,通过18个大的控制环节和5000个控制点实现全过程的安全监控,实现60%的电能量回馈;采用X-Ray在线监测,生产效率提升三倍;采用5Pa高真空、85度高温接触式烘烤技术,除水效率提升五倍。

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采用智能机器人作业

在高温、高压环境下激活电池,SEI膜一致性更好,显著提高电池的安全性,同时拥有长循环寿命;通过25个智能机器人与前、后供需协同生产,以采用智能机器人精确高效实现电池分选为例,极大地提高了人工作业效率。

在安全与质量控制方面,基于IATF16949体系管理产品安全与质量,以系统掌控、重点突破的原则,整个过程核心控制颗粒异物、电池内部水分、极片毛刺等,以确保全过程电池质量安全。电芯成品检测完全符合企标和第三方检测标准。

从智能制造角度来看,桑顿新能源三期工厂领先于软包动力电池同行。

值得称赞的是,桑顿新能源并没有依赖于国外进口设备,其整个三期工厂采用全自动国产化供料系统,包括供料、溶剂供料系统、浆料输送体系等;全自动模切、叠片、焊接封装生产线等采用自动化国产设计;通过智能机器人全自动分容、整装,成倍提高了生产效率。

文一波表示:“国产设备成长非常快,性能表现不亚于进口设备,同时在技术更新迭代速度、成本、服务等方面优势突出。桑顿技术与产线迭代速度非常快,每一代产线采用人员只有上一代产线的三分之一,公司在智能制造布局方面与国内设备供应商配合非常好。

在文一波看来,动力电池行业竞争激烈、市场高度集中是必然趋势,只是目前谈行业格局已定还为时过早,桑顿新能源正在为2020年以后的无补贴市场做准备。

在产品规划方面,公司今年已经成功实现260wh/kg产品,2019年将推出300wh/kg、2020年350wh/kg的产品,全固态电池、锂硫电池的研发已经进入原型级研究。针对储能领域,提供磷酸铁锂电池;针对动力电池领域,产品规划是三元电池、全固态电池、锂硫电池。

在降成本方面,桑顿新能源正通过技术进步与生产管理、提高产线自动化程度、实现规模化生产等多方面途径来实现成本的降低。公司致力于同步实现电芯产品的技术指标与经济指标。

在产业布局方面,“电池技术、电池生产、电池回收”属于不可分割的三个环节。针对电池回收,桑顿背靠环保领域优势,不需要额外的时间和精力,已经初步完成电池原材料回收方面的布局。公司不仅回收锂钴镍等金属,还将回收对环境造成污染的石墨。

随着新能源汽车投放数量的增多,专业性更强的新能源汽车维护出现很多问题。目前一线车企很重视维修保养及回收渠道的建立,桑顿新能源与车企展开了深度合作。

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