微宏動力馬茲林：快充電、長壽命、高安全動力電池應用情況介紹
圖為微宏動力系統（湖州）有限公司售前技術總監馬茲林發表主題演講
5月22日，“2018第一屆新能源汽車及動力電池(CIBF深圳)國際交流會”在深圳會展中心舉行。微宏動力系統（湖州）有限公司售前技術總監馬茲林在“商業模式專場——辨·商業模式的創新與應用”主題論壇上發表演講。以下是演講內容:
微宏動力系統（湖州）有限公司售前技術總監馬茲林:
各位同仁上午好!我是馬茲林，來自微宏動力。我們微宏動力在湖州，太湖邊上很漂亮的城市。今天介紹一下微宏動力十幾年來快充電池的應有情況。能源危機和環保要求日趨嚴格，西方各國以及印度等發展中國家制定了不同的政策，我們國家2009年開始，將近四輪的財政補貼政策助力，十年來我們國家新能源汽車得到了很大的進展。2017年新能源汽車總銷量是77.7萬輛，同比增長53.3%，其中乘用車是57.8萬輛，增長的趨勢非常明顯。總體趨勢客車逐漸趨穩，去年有細微下降，物流車也是增長比較明顯。到2020年有望達到200萬輛的新能源汽車銷量目標，基本符合我們2025年的戰略規劃。
2017年電池出貨量44.5GWh，同比增長44.5%。雖然電池銷量增加，價格也在隨著技術的進步逐步趨向于市場化應用。
目前我們國內在電池這塊主要的應用模式大概三種：一是快充;二是慢充;三是快換。電池的配比，快換站的建設，投資復雜性相對較高，它的應用相對比較少，像北汽應用快換比較多。現在依然還是以慢充為主的市場，慢充單車的載機量較大，滿足一天的續航里程，乘用車也是同樣的道理。同時能利用夜間的低谷電力充電，有利于能源利用的優化，相對成本比較低。
應用快充電池有很多的不足，慢充電池充電時間長，目前基本上在三到五個小時，車輛的運營效率比較低，充電時間長會占用較多的充電場站，目前在大中型城市，現在很難有合適的土地建大型的充電站，充電站的利用率相對是比較低的。
現在總的能量密度基本上趨同，國家政策的引導和技術的進步，慢充電池配電量多，電池的能量密度差不多的情況下，重量相對比較重，比如說10米以上的電動大巴，要滿足每天200公里，整個電池的重量趨近于兩噸左右，對整車的能耗影響是比較大的。對電池安全也是一樣，載機量多了，電池安全也是很重要的點。
微宏動力在這十幾年來一直致力于快充電池的發展，到現在為止取得很大的進展，快充充滿電量是10—15分鐘，可以極大提高車輛運行的效率，可以采用單邊建樁的方式，解決線路充電運營的問題，快充倍率高壽命滿足不了需求，后面會對整車的壽命有非常大的影響。
到后期，我們的優勢壽命長，可以通過增加充電次數保證當天運營里程不衰減。剛剛講到能耗的問題，快充電池周轉的效率比較快，相對電量可以配得比較低一些，慢充要配到2500、3000，快充可以配到150，單次可以跑100到120公里，每天兩次充電。重量相對慢充低兩噸，低0.1度電每公里，有利于整車能耗的降低。
微宏動力致力于高安全電池的研發，我們研究不可燃的電解液技術，解決電池安全的問題。充電時間短，我們相對于傳統車的運營效率相當。
接下來介紹一下快充電池的技術特點，從2008年微宏動力成立以來就是快充電、長壽命、高安全的鋰離子動力電池研發目標，充電和加油一樣方便，里程焦慮不再是困擾電動車發展的瓶頸。像公交車一般要求八年的壽命設計，出租車5年60萬，這樣二手車流轉才能成為可能。安全是我們一直以來最關注的，電池安全是電動車安全的核心，最近特斯拉出了很多事情，安全一直是我們研究的重中之重。
這十幾年我們一直在快充電、長壽命、高安全的基礎上，不斷提高電池的能量密度，到現在為止，我們最高的快充電池達到230Wh/Kg。
這是我們這些年來研究的主要成果，微宏動力是從材料到電芯、系統垂直整合的企業。碳酸鋰最難的問題是脹氣的問題，陳總剛才也解決了脹氣的問題，微宏動力通過抑制充放電解液整體的反應抑制脹氣，我們對材料做了改進，可以看到X射線的圖譜，材料特性做了變更。
微宏動力的隔膜技術，微宏動力的隔膜沿襲前身，穩定性相當好，這樣能極大增加鋰離子的遷移通道。
我們對負極材料做了統計，叫多孔復合碳的技術，通過這個處理以后，和傳統石墨比較增加了20倍以上，極大提高鋰離子遷移的通道，保證快充電和長壽命。
這是我們2009年以來到現在推出了四代產品，第一代產品是我們碳酸鋰電池，碳酸鋰電池是具備六倍率持續充電的能力，十分鐘能充滿，能充放2萬次。這是我們在2011年在重慶第一次投的，現在超過7年的運營時間。
第二代是2013年推出的多元復合鋰電池，它的壽命長達1萬次以上，具備15分鐘快速充電，4C持續充電能力。到目前為止，2014年推向市場，全國有70%，大概1.3萬多臺用第二代多元復合鋰電池。
第三代能量密度170 Wh/Kg，系統密度115，我們依然保持3C倍率持續快充能力，壽命循環7000次，保證客車八年的壽命設計。
接下來是2018年新推出的高能量密度的快充電池，能量密度達到220Wh/Kg，倍率目前是達到2C的倍率，實際應用的時候，在20分鐘左右充滿，超長的循環壽命也能保證八年全生命周期的應用，隨著能量密度的提高，成本趨向于市場化的應用。
電芯研究的同時，我們在PACK方面也做了很多的研究，今年我們推出了新一代的標準商用車的箱體，重量相對來說比傳統輕30%，箱體加上上蓋的重量大概在16到17公斤，在高能量密度的同時，我們采用先進的液冷技術，通過冷板進行熱量交換。去年投放了將近6000臺車，也是采用液冷循環的技術，溫度控制大概在45度以下，完全適應去年夏天到冬天的運營。
系統電池包的能量密度在135Wh/Kg以上，安全方面除了剛才講的電芯的安全設計以外，系統方面我們內置硅油，外置MSD，具備一定的延緩作用。我們通過移動開關保證整個系統的安全。
下面介紹一下我們快充電池自2011年以來的應用情況，我們首條的快充電池的運營路線是在重慶，2011年投了6臺，2012年增加25臺，在重慶進行示范運行。截至今年三月份，全球2.1萬臺套快充電池，充電在2C到5C之間，這是實際運行的數據，到目前為止已經超過19億公里，遍布全球13個國家，150多個城市，電池本身引起的安全事故還沒有發生過。
這是全球主要運營的地點，除了國內，我們在海外的應用歐洲本土、英國、東南亞等國家和地區，歐洲超過1300多臺，東南亞和亞洲大概有200多臺的純電動和混合動力的應用。
國內目前主要的客車廠都有合作，75家公交客戶，56家整車廠。我們除了客車領域，礦車、儲能、港口也有很多的應用，我們的快充特別適合強負荷的工礦，像港口、礦山24小時連續運營的工況。
2011年在重慶投入第一條快充線，重慶是負荷比較大，經過嚴格的運營，我們非常有信心，在不同的應用領域也算是國內電池跑得最久的案例。
相對快充而言，慢充單車載機量比較多，但是總的來說也是有限的，對于超長里程來講也是受限的。湖州康達公交，單天運營長達450公里，至少要配600度電以上，國內很少配這么大裝電量的車輛。2016年康達公交選擇我們的快充電池，匹配150多度電的多元復合鋰，單趟150公里，繁忙的時候兩趟一充，不忙的時候單趟一充，每天充電次數在四到五次。到目前為止運行超過了566萬公里，單車運營超過了18萬公里，兩年左右的數據。非常適合快充的應用場合。
我們在歐洲的電芯應用工況，2014年我們在倫敦投放的1000多臺紅色雙層巴士，算是倫敦的名片，早期應用美國電池，他的電池是300千瓦的電機，他發現電池不行，2013年找我們的電池測試，測了一年的時間，工況測了1萬次衰減10%，2014年開始批量配套，大概每年300多臺，2016年匹配了1000多臺，最長的運營將近4年的時間，現在還在持續穩定的運營。
另外一個案例是在歐洲最大的純電動定單，100臺18米的純電動，裝載169度電，有一個比較特殊的是，他采用極電充的模式，今年2月份開始投入運營，每天運營大概300公里，這也是非常有代表意義的。
除了主要的客車板塊，我們在叉車等領域也有比較多的應用，目前和寧德時代CATL的合作大概20分的充電保證6到8小時的應用，我們在這個地方設置了一下，充電串并結構改一下可以達到快充的應用，今年我們陸續投了200臺左右。
最后簡單介紹一下微宏動力，我們公司來自于美麗的湖州，我們公司成立于2006年12月，前身是做水處理的公司，主要專注隔膜方面，我們公司從正負極材料到隔膜、電解液，算是垂直整合的團隊，主要是快充的系統和應用。到目前為止，專職研發600人，博士學位25人;在中國、美國、德國分別設置材料、電芯和系統研發中心，德國是工程中心，主要致力于歐洲本土化的PACK設計;在國內擁有300多項專利，涵蓋材料、電芯、PACK。我們公司去年底產能4GWh，2020年總產能擴大到15GWh。歡迎各位到湖州參觀指導、洽談合作，謝謝大家。
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