春風動力劉正：動力電池應用于兩輪車的挑戰及應對策略
4月28日下午，在第五屆新能源汽車及動力電池(CIBF2024重慶)國際交流會上，浙江春風動力股份有限公司電池系統部部長劉正，作題為“電動兩輪車的電池應用需求和應對策略”的主題演講。
圖為浙江春風動力股份有限公司電池系統部部長劉正演講
以下為速記內容：
各位嘉賓，大家下午好!我是來自春風動力的劉正，今天我演講的主題是“電動兩輪車的電池應用需求和應對策略”，跟大家分享一下。
我將圍繞以下四點進行展開和說明。一是電動兩輪車行業的整體趨勢和用戶的訴求具體是什么樣子的;二是動力電池發展的趨勢和在電動兩輪車方面應用的挑戰;三是春風動力的應對策略和行業建議，最后介紹一下春風動力電動化戰略發展的布局。
進入到第一個章節，首先簡單介紹一下電動兩輪車的分類。大家可能都聽說過一些，電動兩輪車在我國分三大類，分別是電動摩托車、電動輕便摩托車和電動自行車，它們在整車質量、車速、電壓、功率以及載人、腳踏、產品管理和執行標準上都不一樣，這里特別提醒電動摩托車和電動輕便摩托車都需要上牌。電動自行車都比較熟悉，大家看到的比較多一點，但法規要求也比較嚴，比如整車質量，只能小于55公斤，車速不得大于25公里，電壓也只能在48伏以內。
電動兩輪車的發展肯定離不開中國，在中國，伴隨互聯網時代的到來，以及智慧出行的繁榮發展，結合中國特殊的國情，電動兩輪車在我國發展是比較快速的。包括現在有些城市限行限號，還有后疫情時代出行方式的改變，對電動兩輪車發展起到一定的推波助瀾的作用。同時，國家政策到地方也出臺了相應的管理辦法，比如說在安全通行、安全充電、規范停放等方面都進行了相關的約束，也減少了由于不當使用造成安全事故發生的風險。
中國從2012年到2023年，電動兩輪車保有量的增長是比較迅速的，截至2023年年底，我國電動兩輪車保有量已經達到4.2億輛，相當于每4個人就有1輛電動兩輪車，每個家庭至少有一臺車，而且大家可能最近也聽了一些超標電動車也要進行換購，后續電動兩輪車換購潮的來臨也會助推銷量的進一步提升。
從銷量來看，2012年到2023年雖然有波動，但整體是穩步向上的。我們在2023年中國電動兩輪車的銷量達到5500萬輛，同時預計在2024年到2030年每年將以7%的復合增長率進行增長，預計到2030年能達到9000萬輛的銷售量。
海外方面，因為海外也是電動兩輪車發展的重地。首先看歐洲，歐洲是摩托車的發源地，摩托車的文化比較濃厚，他們也通過各種補貼，包括油改電的政策來刺激電動兩輪車的需求，以及最近俄烏戰爭導致能源危機升級，不少歐洲民眾也在逐步改變他們的出行方式，用電動兩輪車出行。第二個是東南亞，東南亞印尼各方面最近大家也聽得比較多，他們也是全球第二大摩托車市場，在他們那里也有很多國家出臺了相關的政策補貼，因此電動兩輪車也進入快速導入期。2023、2024、2025年這三年的增長空間是非常非常巨大的，到2025年預計能達到460萬輛，同時滲透率到2025年也能達到25%，這有點像中國前期的新能源汽車的發展規律。印度這塊是全球最大的電動兩輪車生產和消費市場之一，2023年增速也非常大，達到85.7萬輛，比2022年上漲了33.5%，而且他們在2024年還撥出了50億盧比財政支持來發展電動兩輪和三輪車業務。
通過跟市場的用戶直接接觸交流和對接之后，我們發覺在電動兩輪車上他們有一些關注點和痛點，主要集中在以下幾個方面。
一是電池的續航，電動兩輪車普遍續航都不太長，可能在100公里以下或者100公里左右;二是安全因素，他們考慮得也比較多，還有充電慢、成本較高等，都需要企業通過技術創新及上下游協作，共同打造符合消費者真正需求的電動兩輪車產品。
我們結合動力電池的發展趨勢，大家可能都知道動力電池發展趨勢往兩個方向走，即高能量和性價比兩條路線。據我們分析，高能量密度，特別在高鎳三元以及半固態、固態電池這塊是比較適合電動兩輪車的，因為電動兩輪車的空間布局是有限的，它有利于電量的增加，同時還能實現輕量化，整車的重量不至于增加太多。高性價比的電池，由于成本低，使用壽命長，但能量密度也是比較低，比如說磷酸鐵鋰、鈉電等等，可能在低速車輛和運營車輛會進行使用，因為它們的使用周期會比較長。
回到電動兩輪車對電池的要求上，其實我們總結下來有五點。一是充電和補能要快，不管是通過快充，還是通過換電，解決用戶的痛點。二是高能量，帶來高續航。三是高功率，電動兩輪車對于電池的功率還是有一定的要求，四是安全性，因為最近兩輪車的安全事故引起大家的普遍關注，我們也做了很多工作，后續會進行介紹。五是低成本，大家會覺得電動兩輪車成本越來越高，像前幾年汽車一樣，但隨著汽車的普及，整個電池價格也下來，電動兩輪車還處在這個過程中，所以對電池的需求要求低成本，讓電動兩輪車普及得更迅速。
我們對比了電動兩輪車和電動汽車對電池的需求，兩者存在比較多的不同。不管在電壓方面，還是在電量方面，以及充放電倍率方面，甚至熱管理方面，還有充電方式，包括電池在整車上布置，可利用的空間差異都比較大，以及電芯的選擇上都不一樣。
首先電動兩輪車的電壓平臺比較低，基本上都是100伏以內為主，個別的車型比如高端的高性能電摩可能做到300伏，甚至400伏，但這個比較少。第二個體積小，電池的體積僅為乘用車電池體積的10%，這還是在電量比較高的情況下。電芯方面，適合電動兩輪車的電芯比較少。而且，由于電動兩輪車的整車空間問題，無法布置更好的熱管理系統，導致無法進行高效散熱，無法實現現在乘用車上所做的4C甚至6C的快充，這是比較大的挑戰和要求。針對這個挑戰，也總結了一下，為什么會有這種挑戰?一是電芯的內阻大，快充發熱比較大，因為沒有高效的散熱技術。二是以便攜式充電為主，充電功率比較低，因為它沒做得大。三是不兼容充電樁，而且如果采用換電，C端用戶的接受度也不太高。高電量電池在兩輪車上布置空間比較小，無法布置更多的電芯。而且可選擇的電芯少，乘用車現在一般100多的電池，在兩輪車上其實不太適合，因為它是為汽車專門研發的，而車型結構是不一樣的。同時我們要平衡成本和電量的情況。高功率兩輪車，特別是在一些中高速的電摩上，持續功率達到2C-3C，電池持續發熱，發熱量比較大，很多熱防護其實是很不到位的，這也是大家現在對兩輪車的安全比較關注的原因之一。低成本，比如磷酸鐵鋰的成本比較低，但它的能量密度也會比較低，在整車布置上可能裝不了更多的電量出來，導致續航比較低。包括電芯產能也是比較低的，導致成本也會較高。
春風動力結合行業發展趨勢，在充電、續航、安全等領域進行了系統的設計跟驗證。首先快充這塊，針對充電慢以及無法快速補能的痛點，從電芯的選型到充電器的開發，進行系統性的快充技術研發，推出了電動兩輪車的超級閃充技術，這是兼容了汽車的交直流充電樁，通過實際測試在整個閃充過程中，它電時間0-80%小于12分鐘，真正實現了喝一杯茶的功夫就把車子充滿。而且在整個充電過程中，電池的溫度只有40度以內，對電池的安全和壽命都有幫助。
換電也是解決快速補能的一種方式，我們也參加了一些行業聯盟，比如說歐洲有個可更換電池摩托車聯盟，這個聯盟目前有39家成員，我們春風作為其中一家，同時還有本田、雅馬哈、鈴木、KTM等企業，我們共同參與制定換電系統以及通用技術參數，包括應用場景等。我們也致力于把規范推廣到全球范圍使用。我們也參與構建換電下的體系模式和生態的建立，有效解決電動兩輪車快速補能的短板。
針對續航這部分，更高電量或者更高能量密度也做了很多嘗試和應用，我們進行了車架電池一體化的設計，外殼減重30%，具有更好的操控、更長的續航。同時也借鑒了乘用車先進設計理念，比如無模組設計，也取消了傳統的模組設計，將電芯集成在電池內部，提升的空間利用率達到10%，同時實現減重的效果。
高能量密度方面，通過整包的結構和化學體系的優化，電池系統能量密度可以做到200Wh/kg，較以往提升50%。高效散熱方面，結合乘用車散熱技術，也在開發自己的小型散熱系統，能夠有效降低和均衡電芯的溫度，溫差能做到5度以內，同時保證在冬天使用時能夠有效加熱，不懼嚴寒。
安全方面，大家比較關注，特別電動兩輪車的事故頻發不斷。因此電池到整車進行系統性的設計驗證，推出高安全電池系統，這里有整車級別，有電池級別，包括智能技術的應用，最終想實現讓安全成為春風的一個品牌亮點。
這里是春風后續將推出的高端電摩，將采用高安全的電池，通過汽車級的安全測試，這里就包括熱失控試驗，確保用戶安心使用。具體通過以下幾點實現，一是化學體系的高安全，化學材料，以及防爆閥、隔熱防火材料的應用，防止電器過充短路情況的發生。包括外殼的防水防塵設計，最終在電池系統級別按照汽車級的安全測試全部通過，這里有個視頻給大家展示一下。
第一個是春風使用的電池，通過加熱后定向卸壓無明火產生，如果沒有這種設計它一旦熱失控瞬間爆燃，對駕乘人員很不安全。同時，采用車規級的裂度三小時的震動，疊加環境跟充放電綜合實驗，保證電池安全，電池在火燒的時候也不會發生爆炸。我們在跌落的時候，做的低溫跌落，還不是做的常溫跌落，在擠壓環境測試時，電池均沒有發生爆炸起火，大家可以放心使用。
我們對于行業的建議有以下幾點。
一是規范化，我們建議健全法律法規，加大監管力度，因為最近很多改裝電池，其實很不規范，對電池或者整個行業都是損害比較大的。因此我們建議規范整車和電池企業的行為，杜絕改裝，提高安全性。
二是電池平臺化進行降本增效，運用平臺化、標準化的產品實現電池通用，增加規模，縮短研發周期，降低維修難度，最終實現降本。
三是技術的持續投入，比如半固態電池以及鈉電池在兩輪車領域持續投入，將來實現規模化應用后帶來成本的降低。
四是政策的支持，我們建議優化現有的電池法規，能夠更符合普通老百姓的訴求，逐步放開一些城市的禁項，像重慶比較好，成都摩都。還有智能化也將成為企業未來各方面的差異點。
下面介紹一下春風動力電動化的戰略發展布局。
春風動力總部位于杭州，成立已經有35周年了，主要是專注研發制造和銷售摩托車、全地形車、發動機及后市場用品，目前全球已經超過6000人，產品銷往100多個國家和地區，同時擁有4000多家經銷商。
在這里有幾個點跟大家分享一下，一是2013年我們成為了國賓護衛隊的指定摩托車生產商，同時2017年在上海證券交易所成功上市。我們有幾大研發中心，比如說杭州作為總部研發中心，還有上海、美國、歐洲，都建立有研發中心。同時在各個地方建立有合資公司，比如和KTM在杭州有合資公司，和雅馬哈在株洲有合資公司。同時在泰國、墨西哥也有制造基地，重慶也在布局制造基地。
下面圖是我們國賓的圖片，還是比較帥的。
春風集團目前下設4個子品牌以及2家合資公司，CFMOTO是主要品牌，CRAFTED是專門的后市場品牌，GOES是我們收購法國全地形車的品牌，ZEEHO是電動都市出行的子品牌，同時與KTM、雅馬哈在杭州、株洲也建立了合資公司和工廠。我們電動車型主要是在CFMOTO和集合下面進行生產，其中CFMOTO定位于運動、玩樂和休閑，高性能的電動產品給消費者極致體驗，定位于休閑娛樂。ZEEHO定位于電動都市出行，旨在為消費者提供既環保又時尚的電動出行解決方案，大家可以看看這些產品，CFMOTO下面有油的，也有電的，也有混動的產品，包括四輪產品，四輪拳頭產品，也有電動化的一些產品后面陸陸續續會推出來。集合品牌下面全部是電動的，前期推出AE8、AE6、AE4、AE2以及CT系列，今年陸陸續續在很多城市會推廣門店，包括車型也會不斷豐富和拓展出來。
最后跟大家分享一下我們在電動化方面的發展規劃，前面也能看到春風從兩輪到四輪產品都具備，所以產品涵蓋電動自行車、電輕摩、電摩、電動UTV以及電動ATV，產品也涵蓋了全電動、混動、增程、插混、微混和弱混，這也是為行業助力。
在三電系統這部分，我們也進行了很多自研產品的開發，從電池BMS電控電驅到電源，從48伏到355伏的高壓，從10千瓦到200千瓦的功率段，春風動力是全覆蓋的。
我的分享就到這里，謝謝大家!
相關閱讀：
驗證碼：
