巨湾技研裴锋:石墨烯基电池基本上可以说永不起火新能源汽车

2021-09-29

【智能汽车网】

2020年9月7日,广汽集团首家内部孵化技术创新公司,广州巨湾技研有限公司完成注册。2021年9月6日,搭载着巨湾技研全新研发的,超倍速电池的AION V PLUS正式亮相。短短一年之间,这家肩负着广汽集团混合所有制创新的技术企业,创造了很多“广州速度”:3个月的时间完成首个研发和生产基地落户签约;5个月的时间完成南沙电池系统工厂的建设;第二代硬核科技—巨电容/电池核心基础专利已获授权;8分钟超级快充电池已经实现量产配套;PRE-A轮融资也已经迅速完成……

但在成果颇多的同时,一些有关其电池技术的质疑也从未间断。从欧阳明高院士的那句“如果有人告诉你,这个车能跑1000公里,几分钟能充完电,而且还特别的安全,成本还非常低。那大家不用相信,因为这是不可能的现在,这方面,近年来并没有大的突破。”开始,整个市场对于石墨烯基电池的可靠性和安全性,心中始终画着一个问号,更有媒体直接为其扣上了“PPT”的帽子。

于是,在AION V PLUS上市的前夕,第一电动网也对巨湾技研总经理裴锋和巨湾技研充电事业部高级总监彭文科进行了一次独家专访,在交流的过程中,二位也目前市场中的质疑和其下一步发展规划,做出了详细回答。

以下为访问实录: 

2025年产能将达120G瓦时

第一电动网:巨湾技研的生产基地定址在广州的黄浦区,请问现在生产基地建设的的进展如何?

裴锋:我们是在今年的6月30号与黄埔区政府正式签约的,合约的主要内容是在黄浦区落地我们的研发与生产基地,生产的部分主要是电芯和模以及pack集成系统。

目前第一期的计划投资规模是30亿元人民币,电池产量达到8G瓦时,计划产出约72亿元人民币。

我们的目标是2023年的第一季度正式投产。产品计划分为两部分, 4G瓦时是第一代超级储能器-超快充电池,另外4G瓦时是我们第二代超级储能器-巨电容电池储能器。

第一电动网:生产基地二期也已经开始规划了吗?

裴锋:我们目前规划单一生产基地的产能是30-40G瓦时,并且计划到2025年建成达到120G瓦时的总产能,所以计划会有3-5个基地,每个基地都会有大约30~40G瓦时的产能。

黄埔区是广州市非常具有发展势头的一个区,但是它的土地储备也是有限的,所以目前我们仅仅是针对一期工程做了土地方面的规划,等我们一期生产基地的既定目标达成之后才会去考虑二期的事情。

第一电动网:剩下几个生产基地的选址是否已经有计划了?

裴锋:目前其他生产基地的具体选址地点我们还在研究讨论之中,我们内部对于这个工作的时间点会以半年为一个基准,即我们每个半年就会确定下一个生产基地的选址布局。并且每一个基地也将会分为一期二期这样的建设节奏,不会一下子全部把它们全都建好。

第一电动网:生产基地的选址依据是什么?

裴锋:我们有两点评判标准,第一点是政策支持的力度,这里主要是指地方政府层面,这种规模的生产基地的投资基本上属于固定资产投资,我们肯定希望地方政府能给我们一些政策上的支持与优待。

第二点跟我们的直接用户息息相关,目前我们也在大力拓展除了广汽集团之外的其他客户,那么下一个客户生产基地的分布,肯定也会影响到我们的选择。

巨湾技研总经理裴锋

“基本上可以说永不起火”

第一电动网:根据之前的宣传,巨湾技研的超充功率能够达到480千瓦,峰值功率能够达到1500千瓦,这个技术是如何实现的?

裴锋:我们的超充技术的实现路线分为两段,一个是车端,另一个是充电设施端。

相对现有的120千瓦,或者250千瓦的功率,我们目前所达到的480千瓦功率是有一个飞跃性的提升,尤其对于一般用户来说,他们都觉得这个功率真的很厉害。但是对于我们自己来说,480千瓦的超充功率并不是一个很高的数字,我们觉得超充的功率理论上来说可以更高,比如到900千瓦都是没有问题的,这个其实就是一个国家标准普及的问题,以前国标是电压1000伏,然后电流是250A,那么下一步的话预计电压会到1500伏,电流会到600A甚至更高。

国家标准也会把它充电功率逐步的提高起来,从技术方面来说实现这样的高功率其实是完全没有问题的。

第一电动网:在年初的时候,广汽埃安宣传说石墨烯基超级快充电池技术,8分钟可充满80%,续航1000公里,遭到中科院院士欧阳明高的质疑。后来在广汽科技日上改了话术,发布的是海绵硅负极片电池技术,为什么不用“石墨烯”电池这一说法了?

裴锋:这个问题我要阐述一下背景。其实欧阳明高院士亲自带队去广汽埃安做过调研了。8分钟可充满80%与续航1000公里,其实是两个不同的技术项目。

一个是对应“石墨烯基”的超充技术,另外一个对应的是海绵硅负极的超长续航技术,不是说在同一种动力电池下实现的两个功能,但当时在对外宣传的时候把两个技术放在了一起,然后媒体就解读为是同一款动力电池带来的两个功能。

我想在这里说明一下,在一款动力电池上实现这两种功能并存是非常非常难的一件事,虽然不排除在未来通过技术的迭代升级解决,但是在当下来看这基本上不可能实现。

第一电动网:广汽埃安在最近的宣传中又提出了一个名词“三维结构石墨烯”,这个是什么意思呢?

裴锋:我在这里澄清一下,目前我们所使用的技术都是归属于“石墨烯基”电池,只不过前面加了一个前缀,叫三维结构石墨烯,它是指代的我们具有自主知识产权的一种特有石墨烯制备技术,一般传统意义上的石墨烯是一层碳原子的厚度,后来石墨烯的概念就泛化了,可以是少层也可以是多层,比如说10层以下都可以叫叫石墨烯。

而我们说的“三维”是一种特殊的制备工艺,你可以把它想象成一个球体,在球体的内部全是普通的碳原子结构,在这个球体的表面是少层石墨烯的特性,所以我们把它命名为“三维石墨烯”。

这个结构是拥有很多它自己的优越性的,比如说二维石墨烯在使用的时候是很难分散的,而三维结构我们给他命名为“自支撑结构”,这种结构它本来就是分散的,所以会更加好应用。与此同时由于使用普通的碳源作为原材料,对应的成本也会降低。

石墨烯种类其实非常非常多,你可以把石墨烯这个东西理解成一种辅材,我们还给它起了一个雅号“工业味精”,作为普通消费者其实更关注的是这些新技术什么时候才能在我购买的产品中应用到。

第一电动网:那我们这些全新技术什么时候可以跟普通的消费者见面呢?

裴锋:9月29号上市的广汽AION V PLUS就使用了我们石墨烯基超快充电池,并且广汽埃安之后推出的每一款车型都会配备超级快充的版本,比如说下一代的埃安S。而且广汽埃安着眼于未来打造的3.0平台,主打的核心特点之一就是高压超充。

第一电动网:消费者其实对于电池的安全问题都会特别关注,我们的石墨烯基电池在安全方面能达到什么程度? 

裴锋:广汽埃安在车辆电池安全这部分的标准非常严,国家标准是把某一个模组进行强制性加热,让它热失控过温,之后观察整个电池包的情况,在5分钟之内,整个电池包不能起火,不能燃烧,不能爆炸。而广汽的标准是按照24小时来进行测试的,也就是说24小时之内电池包都不能燃烧甚至爆炸。

在实际测试的时候,我们会更进一步观察至48小时,可以说如果48小时电池包都没有异常反应,基本上就可以说永不会起火了。同时广汽埃安还会针对电池包进行穿刺测试,同样我们的电池包也没有发生起火、燃烧与爆炸的情况。所以从标准的层面来讲,我们是非常严苛的,这也是我们在安全方面有十足信心的基点。

消费者对于超级快充基本上最关心的就是两个话题:安全与寿命。这也是我们在技术层面主要去攻克的事情,比如说安全,从主动安全的角度来看,我们研发的超级快充的内阻会有很大程度的降低,仅相当于相同容量电池内阻的30%,内阻降低之后发热自然就会降低,而影响电池安全的最大隐患就是热失控。另外像我们的散热技术、主动式热控制技术都围绕着电池安全做了很多的解决方案。

巨湾技研充电事业部高级总监彭文科

让电动车的能源利用率向燃油车靠拢

第一电动网:什么时间能够大范围的看到我们的超级充电桩?

彭文科:首先会从一线城市与核心城市开始布局,之后逐渐向下扩张。比如今年将计划在北京、广州、深圳等这些城市与我们的合作伙伴联手开始超级充电桩网络的铺设。

第一电动网:后续巨湾的超级充电桩开始普及的时候,是以充电站的形式呈现,还是说更多的以独立的充电桩形式出现?或者说两者并存?

彭文科:还是会以充电站的形式为主,只是在布局初期,充电站的规模可能相对要小一些。

第一电动网:关于超级充电桩所带来的电网的压力,想进一步沟通一下。以特斯拉的超充站为例,比如一个商圈的周围如果存在几个超充站并且同时在运营的话,对当地的电网会造成非常大的压力,您是怎么看待超级充电桩与电网之前的关系的?有没有应对局部电网压力过大的解决方案?

彭文科: 对于电网造成压力的这个问题并是超级充电桩带来的,现在按照最小等级规划的充电站也肯定需要500-600千瓦以上,这远比我们超级充电桩的容量大的多,对电网造成压力的原因是随着电动车的保有量不断上升,单位区域内同时进行充电的车辆越来越多而造成的。

就算是普通的快充站,如果在一个区域内同时充电的车辆过多,那么充电站消耗的功率一样会很高,会形成压力。解决这种问题目前我们规划的有几种方式,第一是增加储能设备。第二是“有序充电”,根据每辆电动车实际的充电需求去动态控制充电功率与时间。

第一电动网:有没有充电桩或充电站推进的具体计划?

彭文科: 今年巨湾将会自建80座充电站,广汽集团在年初计划建设100家超级充电站,当然还会有很多外部的合作伙伴参与到这项工作中,所以今年我们预计超级充电站的数量会超过100家,主要集中在北京,广州和深圳。

第一电动网:除了以上您谈到的之外,现在还有哪些新的技术材料正在在研发当中呢?

裴锋:巨湾技研是从广汽孵化出来的一家公司,之前在广汽的时候就有很多由我本人负责的前瞻性技术储备了。目前巨湾技研的技术布局就是两代超充,刚才说的“石墨烯基”电池与超充是第一代,下一代就是巨电容电池技术,它是一种颠覆性比较强的技术,基于介质电容器的基础之上,我们去提升介质材料的既定系数,从而让巨电容电池的能量密度可以比现有的铝离子动力电池提升5-10倍,目前在我们自己的实验室中已经取得了显著的研发成果。

第一电动网:您刚才也提到了超充桩的建设也会与其他厂商合作,动力电池也会应用到其他品牌的车上,现在有合作意向的厂商吗?

裴锋:在接触的已经有3-4家了,我们在发布超级快充技术之后,大家也会来主动跟我们做一些交流,有一些企业对超充非常感兴趣,对未来的趋势判断跟我们的观点也非常一致,我个人认为超充一定会在未来得到大规模的应用。互联网背景的新造车势力对于这样的趋势非常感兴趣,已经在跟他们接触并开始一些初步的方案设计了。

我们首先是从电池端来提供解决方案,设施端的话现在的主机厂自己推出来的充电桩的功率等级都是不一样的,也没有推出480千瓦这样的高功率的充电桩,所以我们肯定是先解决电池端的性能,然后再进行充电设施配套。

第一电动网:巨湾技研未来的发展目标是什么?

裴锋:分为短期目标和长期目标,巨湾技研成立的时候,我们的定位是一家面向电动化与智能化的高科技公司,“技研”两个字就是表明我们是一家技术驱动的公司,我们的愿景就是要去解决非常有创新力的全新技术。

现在大家都在谈论要解决一些卡脖子的技术,那我们觉得有没有一些技术是可以卡别人脖子的呢,所以我们称之为锻造长板,这也是目前国家层面非常倡导的。

巨湾技研的内核实际上是一个技术驱动的公司,整体定位在电动化与智能化领域,目前比较聚焦于超级快充的动力电池和下一代的巨电容电池技术。

我们分析现在的电动车的行业,其实能源利用效率是很低的,是有问题的。我有一个比喻:我觉得现在的动力电池就像在蒸汽机时代,它是一个比较笨重的东西。那巨湾技研就是要把充电的效率与电池的能量密度全部提升上去。同时现在电动车充电的生态效率也比较低,这些都是制约影响产业发展的瓶颈所在。

主机厂未来不会是充电桩的建设主力

第一电动网:对于主机厂商孵化出来的电池企业您是怎么看的?

裴锋:我有如下几个观点:

第一,到2025年有主机厂色彩的电池企业的占比会越来越高,主机厂在整个生态里面会占据越来越高的话语权,因为动力电池新能源车辆上最重要的一个部件,主机厂一定要渗透下去。

第二,广汽集团当时在孵化巨湾技研的时候,对我们的定位就已经规划的很清楚了,广汽持股49%,这就是说我既要最大程度的支持你,但又不是要控制你,巨湾技研以后是要独立的面向全行业,走市场化的道路。

我相信每一个主机厂的供应链里面不会说只用自家的产品或者只去采购别人的产品,它一定是多种方式并存的,这也是每个主机厂保证自己供应链安全的方式。另外我觉得跟友商相比,我们做的是拥有差异化的,面向未来的产品,在同等参数下与同等的性价比的情况下,主机厂肯定是优先使用自己的或者参股控股企业的产品,但是当我们的产品拥有足够的差异化的时候,甚至可以说只有我有而别人没有的时候,那情况就不太一样了。

第一电动网:我们之前做过一个选题,分析到未来的时候主机厂还能不能长久的或者更好的活下去,其中有一点是能不能拥有自己的充电网络。包括中石油这些企业可能也在基于现在的汽油加油站搭建充电站。同时像特来电,星星充电这些民营企业也在布局充电站及充电桩行业,对于这种群雄争霸的态势您是怎么理解的?

裴锋:关于充电网络我们有自己的理解,首先解读一下现在的大环境,从去年的数据来看整个新能源车的占比不到5%,虽然截止到目前为止发展的势头很快达到了17%,但是整体来看电动车的普及程度还是不高的。

在产业的发展初期,你像一些新造车势力,它通过自己建桩去提升它的服务体验,这个确实是让用户拥有良好拥车体验的一种途径。但实际上我们理解最终极的用户场景,也就是充电的生态它就应该是跟现在的加油站一模一样,否则它就是非常低效的。

现在的专属充电站其实都是重复建设的,以后的应用场景根本不需要这么多充电站。举个例子:广州市目前拥有的充电站数量接近3000个左右,而加油站呢只有700家。700座加油站就能服务广州市的300万台燃油车,而3000座充电站只服务了30万台电动车,从效率的角度来看这是极低的。

所以我们认为未来的充电生态就不需要很多充电站,并且接口标准全部统一,这样才是高效的。随着各个充电标准的开放,以后的市场一定是兼容的,相对封闭的生态不会在未来保证一直有一个较高的使用率。当你的使用率降的很低的时候,自然就会被市场淘汰了。

第一电动网:您觉得最后谁可能会成为这个行业里面不会被淘汰的部分呢?

A:我认为充电桩未来建设的主力不会是车企,一定是公共的第三方去进行建桩的工作,就像中国邮政或者国家电网,它属于我们国家的基础设施,像特来电这样的民间资本也可以参与其中,但最终充电桩的本质就是一种基础设施。 

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