甄文媛
“第一句話叫比燃油顯著便宜,第二句話叫與加油一樣便利?!皳?jù)報(bào)道,5月中旬,國務(wù)院副總理馬凱在江蘇常州考察調(diào)研新能源汽車推廣應(yīng)用情況時(shí),關(guān)于充電問題明確提出了這兩個(gè)發(fā)展方向。目前國內(nèi)對(duì)”便利“一詞的理解和執(zhí)行主要在第一層次,更多的精力和目光被集中在充電設(shè)施的推廣上,即像加油站一樣方便找到,方便使用。幾乎在同一時(shí)期,距離常州不遠(yuǎn)的浙江湖州,一家主做快充動(dòng)力電池的企業(yè)——微宏動(dòng)力系統(tǒng)(湖州)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“微宏”)針對(duì)電動(dòng)乘用車市場(chǎng)發(fā)布了具備10-15分鐘快速充電(4C)的能力THINPACK產(chǎn)品?!北憷暗牡诙雍x——如何讓更多普通消費(fèi)者享受到“充電時(shí)間像加油一樣短”,已有另一種解決方案。以微宏為代表倡導(dǎo)的快充模式不僅成為新能源公交發(fā)展的主流方向,并開始向電動(dòng)乘用車領(lǐng)域擴(kuò)張。
關(guān)于微宏
微宏成立于2006年,是一家有著深厚研發(fā)能力的高科技化工與能源產(chǎn)品供應(yīng)商。公司從事新能源及儲(chǔ)電技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)以及銷售,致力于為不同應(yīng)用領(lǐng)域提供清潔能源解決方案。 公司十分重視研發(fā)投入,擁有一支實(shí)力強(qiáng)勁的研發(fā)團(tuán)隊(duì)以及先進(jìn)的檢測(cè)與分析設(shè)備,在鋰電池的負(fù)極材料、負(fù)極材料、隔膜以及電解液等多個(gè)領(lǐng)域展開針對(duì)性的研發(fā)工作,并已取得了突破性的成果。目前微宏擁有近250項(xiàng)專利及專利申請(qǐng)。
2010年8月,微宏占地47,950平米、建筑面積37,000平米的新能源產(chǎn)業(yè)化基地一期工程在湖州市西南開發(fā)區(qū)投入運(yùn)行。2013年9月,微宏在國內(nèi)電池行業(yè)率先獲得ISO/TS16949:2009認(rèn)證,成為通過此汽車行業(yè)高水平質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證為數(shù)不多的國內(nèi)電池企業(yè)。在公交領(lǐng)域中,微宏始終與公交運(yùn)營企業(yè)密切合作,以公交企業(yè)實(shí)際運(yùn)營中需求和目標(biāo)作為開發(fā)產(chǎn)品的唯一指標(biāo),堅(jiān)持為公交企業(yè)提供不因電池技術(shù)影響公交實(shí)際運(yùn)營效率的解決方案。同時(shí),微宏在儲(chǔ)能應(yīng)用方面提供創(chuàng)新的電池系統(tǒng)解決方案,至今已應(yīng)用于數(shù)個(gè)儲(chǔ)能項(xiàng)目。2015年,微宏的全新以快速充電技術(shù)為基礎(chǔ)的THINPACK也將為乘用車以及商用車提供動(dòng)力系統(tǒng)解決方案。
唯快不破
如果將“天下武功,唯快不破”這個(gè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域一直奉行的金句改為“車輛充電,唯快不破”,放在新能源汽車領(lǐng)域同樣適用,如何安全穩(wěn)妥地提升充電速度,讓充電像加油時(shí)間一樣短,是這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上各方的極致追求。
微宏便是其中的執(zhí)著追求者之一,其前兩代快速充電電池產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用在中國與歐洲的3,000多輛新能源公交巴士上,通常一次充電時(shí)間在10分鐘左右,4年來累積運(yùn)營里程超過1.2億公里無安全事故。
5月15日,湖州大雨,雷聲滾滾。在太湖之畔的酒店里,基于快速充電技術(shù)的全新THINPACK發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng),微宏的首席執(zhí)行官吳揚(yáng)向電動(dòng)乘用車領(lǐng)域拋出了一個(gè)“炸雷”,這已是微宏的第三代快充電池系統(tǒng)(即THINPACK系統(tǒng)),炸點(diǎn)就是“時(shí)間”。
首先是關(guān)于充電的時(shí)間長短。“交通工具的出現(xiàn)是為了滿足人類機(jī)動(dòng)性的需求。對(duì)于電動(dòng)汽車而言,如果無法快速充電,這一需求就得不到滿足,其發(fā)展也必然受到阻礙?!痹趨菗P(yáng)看來,很多電動(dòng)乘用車尚不具備這一基本功能。
如何界定快充之“快”,目前國內(nèi)尚無明確統(tǒng)一的官方說法。百度百科給出的快速充電定義為“能在1?5h內(nèi)使蓄電池達(dá)到或接近完全充電狀態(tài)的一種充電方法”。2012年底,上海地方標(biāo)準(zhǔn)《電動(dòng)乘用車運(yùn)行安全和維護(hù)保障技術(shù)規(guī)范》則提出,純電動(dòng)乘用車應(yīng)同時(shí)具備快速充電和慢速充電功能,快充30分鐘內(nèi)應(yīng)將電池充滿80%,慢充8小時(shí)內(nèi)應(yīng)充至最高值。不少電動(dòng)車生產(chǎn)商將0.5-3小時(shí)之內(nèi)通過快充樁將車輛充滿電都算是快充。但吳揚(yáng)和他所在的微宏不這么認(rèn)為,“給汽車加油這種做法經(jīng)100多年的時(shí)間,已經(jīng)形成了車主們的消費(fèi)習(xí)慣,就是8-10分鐘加滿,隨時(shí)加,加完就走?!?/p>
基于這種理念,微宏動(dòng)力此次發(fā)布的THINPACK產(chǎn)品,具備10-15分鐘快速充電(4C)的能力,而快速充電正是微宏一直以來所主導(dǎo)的車用鋰離子電池技術(shù)的核心。吳揚(yáng)認(rèn)為,這樣才算純電動(dòng)乘用車及出租車與現(xiàn)在傳統(tǒng)車的加油時(shí)間無異,相對(duì)其他類型的“30分鐘到1小時(shí)快速充電”而言效率更高,是真正滿足人類機(jī)動(dòng)性需求的技術(shù)。更具吸引力的是,THINPACK在純電動(dòng)乘用車、出租車上一次快充能夠達(dá)到300公里的續(xù)航里程。
其次,這個(gè)“時(shí)間炸點(diǎn)”不僅指“快”,還有“長”,即電池的壽命周期。吳揚(yáng)表示,THINPACK符合車輛同步壽命設(shè)計(jì)原則,有600,000公里的使用壽命。
微宏的這項(xiàng)新產(chǎn)品能否順利進(jìn)軍當(dāng)前的電動(dòng)乘用車領(lǐng)域?能為之帶來什么?答案雖是未知數(shù),但眼下的種種現(xiàn)實(shí)并非無跡可尋。
充電迷途
中國電動(dòng)汽車市場(chǎng)終于開始走入第一階段的市場(chǎng)快速增長期,狂歡卻無法現(xiàn)在開始。
充電和動(dòng)力電池是業(yè)界公認(rèn)的兩大主要障礙。針對(duì)第一個(gè)障礙,目前從政府到企業(yè)到用戶,國內(nèi)投注了大量資金和精力解決充電設(shè)施普及層面的問題,但另一個(gè)層面的固有問題已經(jīng)越來越突出。
2013年5月,北京首個(gè)實(shí)現(xiàn)落地的電動(dòng)汽車租賃項(xiàng)目被放在了清華科技園區(qū),當(dāng)時(shí)已投入15輛電動(dòng)汽車試運(yùn)營,并騰出“黃金地段”的數(shù)十個(gè)車位,建起10個(gè)慢充樁(4-6小時(shí)完成充電)和1個(gè)快充充電樁(40分鐘-1小時(shí)完成充電)。相比很多無樁可用的車主,這里的租客不可謂不幸運(yùn),但他們并不會(huì)對(duì)長達(dá)4、5個(gè)小時(shí)的充電時(shí)間滿意。沒過多久,十里挑一的快充樁爭(zhēng)奪戰(zhàn)開始愈演愈烈,僅有的1個(gè)快充充電樁前經(jīng)常有用戶早早來占位,后面還有車輛排隊(duì),甚至因它而引發(fā)爭(zhēng)執(zhí),與最初建設(shè)者們“慢充為主,快充為輔”的原則恰好相反。一些電動(dòng)車租戶明確表示,“太長了不愿等”,“還不如燃油車加油快,有事時(shí)真急人”。
這一定不會(huì)是個(gè)案,此后的事態(tài)發(fā)展證明,本就存在的矛盾只是在這里早早露了個(gè)頭。接下來,到去年,該園區(qū)已經(jīng)有了3個(gè)快充樁,使用頻率遠(yuǎn)高于周圍的慢充樁,但仍被用戶指責(zé)“太少”,“不夠用”,“比例失調(diào)”。
吳揚(yáng)認(rèn)為,“老百姓買車首先是為增加自己的機(jī)動(dòng)性。如果車輛不能快速充電,不能像加油一樣去充電,沒有電的時(shí)候豈不每天都在擔(dān)心?如果需要好幾個(gè)小時(shí)才能把電充滿,這種車長期的使用是不能接受的。拿來炫耀一下還是可以的。”
再接下來,在一些城市,隨著更多公共快充樁的開放,開始發(fā)生個(gè)人使用的電動(dòng)乘用車與電動(dòng)出租車爭(zhēng)搶有限快充樁的事件。據(jù)了解,例如在北京順義區(qū)俸伯的充電站,10個(gè)快充樁前經(jīng)常排滿電動(dòng)出租車。
作為運(yùn)營工具,很多電動(dòng)出租車司機(jī)本來就對(duì)對(duì)充電時(shí)間長不滿。早年國內(nèi)得到規(guī)模性示范應(yīng)用的出租車主要是采用磷酸鐵鋰電池的純電動(dòng)車,通常采用慢充為主、快充為輔的充電方式。據(jù)一些司機(jī)反映,白天僅為幾次補(bǔ)電就要等5-6個(gè)小時(shí),比普通燃油車一天少掙百十元是常有的事,“只跑半天”、“排隊(duì)等充電困到睡著”等類似情況在當(dāng)時(shí)的幾個(gè)試運(yùn)營純電動(dòng)出租車的城市中均有不同程度的體現(xiàn)。
在商用車領(lǐng)域,各類公交運(yùn)營企業(yè)對(duì)充電時(shí)間長甚至忍無可忍。曾在全國推廣新能源公交力度最大的深圳市最早采取“白天運(yùn)營,夜間充電”的方式,其裝載磷酸鐵鋰電池的客車通常采用慢充模式,耗時(shí)一般4?6小時(shí)。2014年年初,深圳審計(jì)局公布的新能源公交示范運(yùn)營審計(jì)報(bào)告明確指出了深圳新能源大巴出勤率低、運(yùn)營虧損大等問題。
這顯然不是任何一方想看到的。為了縮短電動(dòng)汽車的充電時(shí)間,提高車輛機(jī)動(dòng)性和使用便利性,各地最常見的做法就是大批增設(shè)快速充電樁的數(shù)量。目前在電動(dòng)乘用車領(lǐng)域,電池主要是磷酸鐵鋰及三元鋰電池的天下,這類電動(dòng)車使用快速充電樁充滿通常最快也要30分鐘到1個(gè)小時(shí)左右。而且,正如業(yè)內(nèi)不少專家擔(dān)心的那樣,對(duì)于有些電池材料,快速充電是“以嚴(yán)重?fù)p耗電池壽命和性能為代價(jià)的”,通常電動(dòng)車廠家、包括4S店銷售人員更多建議盡量采取慢充方式,但對(duì)于經(jīng)常使用快速充電樁究竟會(huì)對(duì)這類電池造成多大影響,其態(tài)度往往諱莫如深。這種方式無法讓電動(dòng)車充電像加油一樣快捷的根本原因不在充電樁,而在于電池本身。
另一種辦法則是采取集中充電、快速換電的模式。據(jù)了解,這種快換確實(shí)可以將每次換電時(shí)間控制在10分鐘左右,晚上利用電網(wǎng)峰谷對(duì)所有電池進(jìn)行批量充電。北京、上海、杭州等地都曾有過嘗試。最具代表性的則是青島薛家島換電站,這個(gè)規(guī)模最大的電動(dòng)汽車智能充換儲(chǔ)放一體化示范電站,占地面積達(dá)5000多平方米,投資超過3億元,可以每天為250輛電動(dòng)公交車電池提供快換服務(wù)。有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)折算表明,平均每輛車的換電基礎(chǔ)設(shè)施投入為132萬元,占地23.3平方米,平均每輛車每天可運(yùn)營128.4公里,每公里電耗接近1度,每百公里需更換電池組0.77次。這樣算下來,這種模式占地面積太大,而資金投入回報(bào)率很低。據(jù)北京公共交通控股集團(tuán)有限公司保修分公司副總工程師黑洪波透露,(北京的快換站)整體運(yùn)行還基本正常,但必竟占了大量土地資源和電池資源,運(yùn)營成本比較高,更多電池折舊費(fèi)用也落在公交車上。
但問題不止于此。海格客車新能源研究所所長張衛(wèi)林透露,“這種(快換)模式對(duì)整車配置到制造工藝的精密度,到材料的要求極高,例如,電池裝入12米的車上,從前到后的高度差不能差超過3mm,左右的高度差不能超過5mm,打滑、輪胎氣壓,車身設(shè)計(jì)的控制難度很高,因?yàn)榧儥C(jī)械手操作如果停不對(duì)位置,無法操作。”據(jù)了解,已有個(gè)別電動(dòng)出租車換電站內(nèi)出現(xiàn)機(jī)械手無法準(zhǔn)確抓取電池、電池在換電途中掉落的情況。
還有一個(gè)這兩種方式都無法回避的問題也出在電池身上,據(jù)一些較早開始在國內(nèi)開電動(dòng)出租車的司機(jī)透露,電池衰減的影響已經(jīng)顯現(xiàn),續(xù)航里程也明顯縮短,部分車輛更換過電池,但費(fèi)用不菲。
什么方式才可以讓新能源汽車充電像加油一樣快?眼前的各種途徑充滿了各種變數(shù)和不確定性。
不少新能源公交生產(chǎn)及運(yùn)營企業(yè)嘗試了各種技術(shù)路徑實(shí)現(xiàn)其快充的目的。雙源無軌快充電動(dòng)車、超級(jí)電容公交車等已在國內(nèi)個(gè)別城市開展運(yùn)營。越來越多的主流客車企業(yè)則采用微宏的快充動(dòng)力電池產(chǎn)品。以海格客車為例,張衛(wèi)林就明確表示,“目前比較受歡迎的還是快充,也是我們公司全力推廣的一個(gè)產(chǎn)品。”“未來海格的新能源客車特別是混動(dòng)車型都以快充模式為主”。事實(shí)上,海格客車的不少出口產(chǎn)品走超級(jí)電容路線,只是這種“介于電池和電容之間的產(chǎn)品,價(jià)格遠(yuǎn)比現(xiàn)在電池價(jià)格高,雖然可以10秒充滿,極限電流達(dá)到700-800A,充電功率大,壽命無限長,理論上5萬次沒問題,但成本過高,在目前國內(nèi)的補(bǔ)貼水平下非常不現(xiàn)實(shí)”。
在乘用車領(lǐng)域,慢充仍占主導(dǎo)地位。一份《中國城市客運(yùn)電動(dòng)化及智能化策略研究的報(bào)告(階段研究成果)》指出,目前在我國城市出租汽車領(lǐng)域得到規(guī)?;瘧?yīng)用的新能源汽車只有慢充純電動(dòng)這一種技術(shù)選擇,使用效果還不理想,也未形成技術(shù)可靠、性價(jià)比合理、符合實(shí)際運(yùn)營業(yè)務(wù)特點(diǎn)且可大規(guī)模推廣的技術(shù)路徑。預(yù)測(cè)未來幾年內(nèi),除了增程式、汽電混合動(dòng)力出租車將是比較符合現(xiàn)有產(chǎn)品性能和基礎(chǔ)設(shè)施情況的選擇,純電動(dòng)出租車也將更多以搭載鈦酸鋰等快充電池的車型為主。
對(duì)微宏而言,進(jìn)軍電動(dòng)乘用車領(lǐng)域的第一站可能就是電動(dòng)出租車。
多贏之局
10分鐘,300公里,60萬公里……微宏動(dòng)力此次發(fā)布THINPACK產(chǎn)品的這些關(guān)鍵指標(biāo),無論哪一個(gè)放在當(dāng)前的新能源乘用車領(lǐng)域,都具有相當(dāng)?shù)奈Α.a(chǎn)品已經(jīng)誕生,故事卻未開講。數(shù)字背后,就是微宏重新建起的一個(gè)讓多方共贏的新局面。
“作為企業(yè)的首席執(zhí)行官,我藏在后面搞了七八年研發(fā)。”微宏THINPACK產(chǎn)品發(fā)布會(huì)開場(chǎng)秀結(jié)束之后,還未走上舞臺(tái)的吳揚(yáng)從第一排座位上站起,轉(zhuǎn)身面向所有的參會(huì)者坦言:“頭一次走上舞臺(tái),有點(diǎn)緊張?!焙湍切┛谌魬液拥钠髽I(yè)家不同,吳揚(yáng)不算是極擅面對(duì)大眾的激請(qǐng)演講者,他大部分時(shí)間站在舞臺(tái)邊上,把中央讓給大屏上的PPT和微宏CCT清潔城市公共交通解決方案視頻。
資料顯示,微宏此次推出的全新的THINPACK產(chǎn)品采高度整合的模塊化設(shè)計(jì),每個(gè)模塊約11厘米厚,可以儲(chǔ)存12度電,5個(gè)模塊重量約為0.6噸,具備10-15分鐘快速充電(4C)的能力,每次充滿可跑300公里,60萬公里不需更換電池,非常適合純電動(dòng)乘用車、出租車等小型車輛。經(jīng)過多年對(duì)技術(shù)對(duì)市場(chǎng)對(duì)客戶的調(diào)查研究,吳揚(yáng)及他的團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,300公里的續(xù)航時(shí)程能滿足大部分消費(fèi)者在大部分時(shí)間的需求。
首先,吳揚(yáng)指出,10分鐘左右的充電時(shí)間對(duì)出租車這種商業(yè)運(yùn)營車輛而言,不會(huì)過多占用其運(yùn)營時(shí)間,保證其白天晚上的正常運(yùn)轉(zhuǎn)也就不影響盈利,盡可能避免因充電時(shí)間長、賺錢少而導(dǎo)致司機(jī)不愿意開的情況。而且,這種快充模式在減少司機(jī)排隊(duì)時(shí)間的同時(shí)也提高了充電設(shè)施與車位的利用率。對(duì)充電站而言,由于快充站的使用效率和速度是慢充站的近20倍,因此可以減少快充樁的安裝數(shù)量,不占用更多土地資源,初始投入的資金可以大幅減少,運(yùn)營成本更低。吳揚(yáng)預(yù)測(cè),這樣的快充充電站大約在5年左右可以得到回報(bào),非常符合投資者的需求。果真如此,當(dāng)前充電設(shè)施領(lǐng)域因投資大、回報(bào)慢導(dǎo)致大量資金逡巡而不敢進(jìn)的局面有望得到改觀。
而且,如果將路燈系統(tǒng)升級(jí)到LED,節(jié)約出的電力足夠支持路邊快速充電站所需功率,形成城市充電網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步擴(kuò)充,而隨著城市快速充電運(yùn)營線路的不斷增加,這些充電系統(tǒng)將成為節(jié)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展,投資回報(bào)速度也會(huì)加快。
其次,按照電池應(yīng)當(dāng)壽與車齊的設(shè)計(jì)原則,微宏THINPACK產(chǎn)品可以達(dá)到跑60萬公里不換電池的水平。吳揚(yáng)表示,“目前電動(dòng)乘用車40%甚至更高比例的成本被電池占去了,如果電池壽命不行,為兌現(xiàn)質(zhì)保承諾,廠家就得付出代價(jià),利潤也必然下降。消費(fèi)者中沒有人愿意中間換電池,這樣的車子賣不掉。”
吳揚(yáng)考慮的還不僅僅是電動(dòng)車首次銷售這一階段。目前國內(nèi)的電動(dòng)乘用車尚未大面積普及,而且受電池壽命短的影響,不具備二手車的可銷售性。他舉例說明,以某著名品牌的電動(dòng)車為例,開過三四年后車輛便無法轉(zhuǎn)手賣出了,因?yàn)椴粨Q電池車已“開不動(dòng)”,換電池和花費(fèi)幾乎與屆時(shí)車本身的殘值相當(dāng),“現(xiàn)在市場(chǎng)上的電動(dòng)車都有這個(gè)問題”。如果微宏新發(fā)布的產(chǎn)品確實(shí)能實(shí)現(xiàn)壽與車齊,電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)鏈上缺失的二手車一環(huán)或許也可從此建立。
對(duì)于電動(dòng)乘用車而言,這些指標(biāo)固然重要,但它的生產(chǎn)者和終端消費(fèi)者對(duì)成本十分敏感。如何降低自家產(chǎn)品的成本以適應(yīng)國內(nèi)電動(dòng)乘用車企業(yè)的需求?吳揚(yáng)重點(diǎn)提出了憑借從關(guān)鍵原材料研發(fā)到最終成品的垂直整合戰(zhàn)略,即“所有原材料自己生產(chǎn),包括正負(fù)極、電解液、BMS,到電芯、電池包制造,到最后與整車匹配的動(dòng)力電池系統(tǒng)解決方案的對(duì)接,所有的東西自行消化,清楚各個(gè)因素”。這樣的好處是,如果所有材料都要向外買,各個(gè)供應(yīng)商利潤要求加起來會(huì)提高電池成本。而且,垂直整合的好處不限于降成本,“有了新的課題,有自己的垂直系統(tǒng),研發(fā)速度和后續(xù)的反應(yīng)速度會(huì)大大加快,假如整車廠向我們提出一項(xiàng)有新需求的電池研發(fā)要求,如果在外研發(fā)可能需要兩年,但如果在微宏的垂直整合系統(tǒng)內(nèi),可能只需要七個(gè)月到一年,成本更低?!?/p>
但這一切的前提是有“量”。吳揚(yáng)粗略估算,假如為10萬輛電動(dòng)乘用車生產(chǎn)配套電池,電池售價(jià)應(yīng)該可以做到低于2000元/度電(車輛扣除補(bǔ)貼前)。而且,據(jù)了解,微宏此次發(fā)布的產(chǎn)品在能量密度上又有提升,數(shù)值上并不遜于當(dāng)前電動(dòng)乘用車領(lǐng)域應(yīng)用的主流電池水平。
此外,針對(duì)當(dāng)前業(yè)內(nèi)最為關(guān)注也是最為重要的電池組安全問題,THINPACK則亮出了微宏的Smart Thermal Liquid (STL, 智能熱控流體) 專利技術(shù),在極端情況下,STL能夠高速凝結(jié)并隔離熱失控點(diǎn),抑制熱失控,更高效地實(shí)現(xiàn)電芯的冷卻與熱平衡。同時(shí)STL也簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的復(fù)雜度與重量,極大地降低了車輛事故時(shí)電池的安全風(fēng)險(xiǎn)。
一切看起來似乎不錯(cuò)。雖然是在描繪未來在電動(dòng)乘用車領(lǐng)域的新局面,但這并非不切實(shí)際的空中樓閣,事實(shí)上,微宏前兩代快充電池產(chǎn)品在國內(nèi)外的新能源公交領(lǐng)域已經(jīng)有運(yùn)營實(shí)踐。
咬定快充
“這是一種新產(chǎn)品,卻不是一項(xiàng)新技術(shù)?!闭鐓菗P(yáng)所說,THINPACK核心的快速充電電池早已自2011年起就在公共交通領(lǐng)域展開了廣泛的應(yīng)用。微宏官方資料表明,截至2014年底,其快速充電電池產(chǎn)品已經(jīng)成功應(yīng)用在超過包括英國倫敦、德國明斯特、比利時(shí)、北京、蘇州、重慶、寧波等全世界范圍內(nèi)超過3,000輛公交巴士上。而微宏關(guān)于快充的研究和實(shí)踐則開始得更早。
據(jù)吳揚(yáng)透露,微宏自2006年建立以來,就制訂了一個(gè)方針:“把我們所有的電池,都要做到可以十分鐘快速充電,這是一個(gè)非常基本的理念?!卑凑者@個(gè)要求,微宏當(dāng)年選中了開發(fā)于上世紀(jì)90年代的鈦酸鋰(LTO)作為電池的負(fù)極材料,因?yàn)樗哂醒h(huán)壽命長、安全、可快速充電等多重優(yōu)點(diǎn),進(jìn)而誕生了鈦酸鋰電池,也是微宏引以為傲的第一代產(chǎn)品。
或許微宏當(dāng)時(shí)“不走尋常路”的選擇,正如360董事長周鴻祎所說,“什么主流就干什么,什么熱鬧就干什么,那對(duì)不起,根本就不會(huì)有你的份兒。小公司要是干和大公司一樣的事,肯定干不過,因?yàn)樵谄放?、資金、資源各方面,小公司跟大公司根本拼不起。所以,小公司必須從大公司沒看到或者看不起的地方起步,才有可能做大,才有可能顛覆?!?/p>
雖然人人都知道未來的發(fā)展方向必然是快充,但敢于在當(dāng)時(shí)的環(huán)境下選定這條路,需要的不僅僅是勇氣。
在2011年微宏推出第一代快速充電電池前后的幾年中,國內(nèi)關(guān)于充電模式的各方聲音清一色地倒向以慢充為主,理由不外乎當(dāng)時(shí)的電池技術(shù)、電網(wǎng)承受力無法支持快充的普及。(《汽車縱橫》2013年3月刊《求索中國式快充》一文曾有過詳細(xì)報(bào)道。)在電池領(lǐng)域,比亞迪的磷酸鐵鋰電池占據(jù)國內(nèi)主流地位。以至于微宏的第一代產(chǎn)品誕生之初,國內(nèi)眾多整車企業(yè)顧慮重重不敢先試。
柳暗花明。2011 年 4 月,終于有6 輛搭載微宏第一代產(chǎn)品的恒通快充式電動(dòng)公交車在重慶 609 線路上投入示范運(yùn)營,這在當(dāng)時(shí)并沒有引起多大震動(dòng)。第二年,重慶市又投入了25輛同類產(chǎn)品。隨著時(shí)間的推移,這幾批產(chǎn)品及快充模式的優(yōu)勢(shì)漸漸顯現(xiàn)出來:充電速度快、操作簡(jiǎn)單不需專業(yè)人員、動(dòng)力充足、從不影響出勤率、充電設(shè)施占地面積小,而且,運(yùn)行近四年,循環(huán)超過6000次,電池性能下降不超過3%。“十城千輛”示范工程收官之年,一份《純電動(dòng)客車全國市場(chǎng)調(diào)查報(bào)告》在當(dāng)時(shí)引起了不小震動(dòng),各地純電動(dòng)客車的真實(shí)運(yùn)營情況和各種問題被集中暴露出來,慘淡現(xiàn)實(shí)和重慶快充模式的一枝獨(dú)秀形成鮮明對(duì)比。
局面漸漸打開,國內(nèi)越來越多的新能源客車企業(yè)關(guān)注這種快充模式,然而又是山重水復(fù)。2013年9月,新能源汽車產(chǎn)業(yè)盼望已久的補(bǔ)貼政策卻沒能成為微宏的福音。當(dāng)時(shí)的補(bǔ)貼政策提出對(duì)鈦酸鋰快充純電動(dòng)客車實(shí)行定額補(bǔ)貼15萬元/輛,被同等對(duì)待的還有超級(jí)電容客車,而對(duì)普通純電動(dòng)客車的補(bǔ)貼則按車長從6米到10米給予30萬-50萬元不等的補(bǔ)貼,差距非常明顯。
如此形勢(shì)并未動(dòng)搖微宏的快充理念,卻表現(xiàn)出一種 “千磨萬擊還堅(jiān)勁,任爾東西南北風(fēng)”的勁頭。一個(gè)多月后,微宏發(fā)布了其第二代具有高能量密度的快速充電鋰電池產(chǎn)品——“LpCO多元復(fù)合鋰電池”,據(jù)介紹,二代產(chǎn)品能夠在15分鐘內(nèi)充滿電,多元復(fù)合鋰電池的重量能量密度也達(dá)到了120Wh/kg。而第一代鈦酸鋰電池純電動(dòng)大巴裝載78kWh電池,能跑30、40公里,平均一天要充電6-8次才滿足日常運(yùn)營,裝載同等重量的二代電池可達(dá)到150kWh左右,每天只需充1-2次電,15分鐘即可充滿。而且,二代電池組一套價(jià)格在80萬-90萬元之間,整車的價(jià)格在150萬元左右。
吳揚(yáng)在后來回憶時(shí)仍會(huì)感嘆:“盡管國家對(duì)快速充電一直有非常大的歧視,在補(bǔ)貼政策上一直是歧視快速充電,但是微宏動(dòng)力非常非常艱難地走過了這幾年,在所有客戶的支持下,我們一直表現(xiàn)得還不錯(cuò)?!?/p>
這些客戶中有北京公交集團(tuán)和福田汽車。據(jù)黑洪波介紹,北京BRT線路的140輛18米電動(dòng)客車中,有100輛采用鈦酸鋰電池,其中70輛由微宏供應(yīng)。此后又嘗試了微宏的第二代產(chǎn)品,即多元復(fù)合鋰電池。他表示,北京公交對(duì)載客要求高,而微宏的電池充放電性能滿足需求,功率特性好,目前來看與公交運(yùn)行的需求狀態(tài)也結(jié)合得非常好,在首都機(jī)場(chǎng)工作的擺渡車和APEC會(huì)議期間運(yùn)行的車輛能夠經(jīng)住第一個(gè)冬天的嚴(yán)峻考驗(yàn),也是值得肯定的。
在廣東,2014年年底,佛山市采購了23輛海格純電動(dòng)公交車,搭載微宏的多元復(fù)合鋰電池,廣東粵運(yùn)交通股份有限公司董事長禤宗民公開表示,這批車輛4個(gè)多月來效果比較好。從其技術(shù)部門提供的數(shù)字來看:這批車輛目前完好率達(dá)到98.73%,每輛車上配83.5度電量,續(xù)航里程達(dá)到50-75公里,運(yùn)營每公里的電耗0.8度。預(yù)計(jì)到夏天開空調(diào)的時(shí)間多,電耗有可能到1.3度,每趟回來后的剩余電量在68%-73%之間,用750V、500A的充電設(shè)施充一次約8分鐘。最令他滿意的是,“近期廣東頻遭遇雷雨大風(fēng)冰雹天氣,堵車持續(xù)運(yùn)行時(shí)間超過6小時(shí),但車輛還能開得回來,經(jīng)住了惡劣天氣的考驗(yàn)。因此以高頻電壓充電設(shè)備作為基礎(chǔ)設(shè)施,配備多元復(fù)合鋰電池作為動(dòng)力源的純電動(dòng)公交車作為運(yùn)營工具,可以實(shí)現(xiàn)安全、可靠、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)?!?/p>
相比國內(nèi)峰回路轉(zhuǎn)的發(fā)展經(jīng)歷,微宏的海外擴(kuò)張顯得相對(duì)順利。與素有“公交車?yán)锏膭谒谷R斯”——倫敦地標(biāo)巴士結(jié)緣的過程就是一個(gè)現(xiàn)代版酒香不怕巷子深的故事。據(jù)吳揚(yáng)介紹,當(dāng)初他們從沒有去歐洲做過宣傳,卻被這家來自英國的企業(yè)找上門來。彼時(shí),那些倫敦的“路霸”們搭載的電池使用一年后性能下降30%。對(duì)于這個(gè)外國客戶對(duì)微宏及快充電池產(chǎn)品的一些疑慮,吳揚(yáng)并不急于解釋,而是要求對(duì)方到重慶調(diào)查一下當(dāng)時(shí)最長運(yùn)行時(shí)間近三年的快充車輛的使用情況。結(jié)果就像后來我們看到的報(bào)道一樣,微宏拿到了其中1000輛巴士的配套電池系統(tǒng)訂單,目前已有400輛交付并運(yùn)行。
從此開始,微宏的海外客戶就像吳揚(yáng)形容的一樣,“一發(fā)不可收拾”,比利時(shí)、德國、荷蘭等歐洲國家的企業(yè)陸續(xù)發(fā)來訂單。其中,能把技術(shù)賣回汽車的老家——德國,讓吳揚(yáng)和他的微宏團(tuán)隊(duì)格外自豪。
擴(kuò)版懸念
“做鋰電池相當(dāng)于被判了無期徒刑?!碑?dāng)年如如此感慨的吳揚(yáng)終于開始嘗到了一點(diǎn)甜頭:“七八年來都在虧,剛剛開始賺錢?!薄翱斐淠J脚c在線充電模式是未來新能源公交車特別是純電動(dòng)客車的發(fā)展方向?!痹絹碓蕉鄻I(yè)內(nèi)專家和企業(yè)已經(jīng)認(rèn)可微宏在新能源公交領(lǐng)域倡導(dǎo)的這種模式。但以此為圓滿結(jié)局為時(shí)尚早。更何況,在電動(dòng)乘用車領(lǐng)域,微宏只是準(zhǔn)備了敲門磚,還不算真正意義上的入門,這個(gè)領(lǐng)域的玩法不同于商用車。
第一重挑戰(zhàn)大約只有時(shí)間能夠讓人更放心?!肮贿\(yùn)行對(duì)電池的壽命要求越來越高,保證三年并不容易,而現(xiàn)在是全壽命期。十年使用期,無論是生產(chǎn)者還是使用者都沒經(jīng)歷過?!焙诤椴ㄕJ(rèn)為,“這還需要做更多的工作?!钡侥壳盀橹?,微宏的第一代產(chǎn)品已經(jīng)運(yùn)行了四年,“還有多元復(fù)合鋰電池也沒有成熟的案例可以借鑒,需要后續(xù)運(yùn)營進(jìn)一步驗(yàn)證?!倍P宗民如是表示。和很多用戶一樣,他希望微宏可以在售后服務(wù)體系建設(shè)和反應(yīng)速度上進(jìn)一步完善,并在電池的能量密度和安全性上繼續(xù)下功夫。
第二個(gè)挑戰(zhàn)是快充在推廣之初就存在的重大障礙。黑洪波透露,要進(jìn)一步推廣快充,“與電網(wǎng)公司的交流,關(guān)于電網(wǎng)的供電能力上都有很多事要做?!币?yàn)榭斐湟蟮某潆姽β矢?,而電網(wǎng)公司供電則需要均勻分布負(fù)荷送電,忽高忽低對(duì)現(xiàn)有電網(wǎng)設(shè)施損壞較大,而慢充能使電網(wǎng)比較穩(wěn)定。這就形成了新能源公交車需要快充站,而電網(wǎng)不希望建快充站的矛盾。而且,建快充站需按最大的功率要求建站,耗費(fèi)的資金也不少。這種矛盾并非無法解決,黑洪波介紹說,“二者中間需要一個(gè)過渡,就是蓄能站,但目前很少有人做蓄能站,重要原因便是投入之后不知如何產(chǎn)出。也許再過1-2年會(huì)有更多人出來做,產(chǎn)生固定的、移動(dòng)的、簡(jiǎn)易的等各種形式的蓄能站,從而真正解決現(xiàn)有電網(wǎng)不適合提供大功率充電的問題。屆時(shí)可能車輛快充需要多花錢,慢充則費(fèi)用便宜,形成一種新的商業(yè)模式?!睋?jù)了解,為平抑在重慶渝北空港樞紐的3200kW的超快速充電站對(duì)電網(wǎng)的影響,國家電網(wǎng)在充電站附近建了一個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng),用的就是微宏400kWh/1MW的儲(chǔ)能系統(tǒng)。
目前在電動(dòng)乘用車領(lǐng)域,充電設(shè)施的普及度尚待進(jìn)一步提高,快充樁的數(shù)量更少。現(xiàn)有充電設(shè)施能否實(shí)現(xiàn)微宏的新一代電池的快速充電特性?還是需要對(duì)充電設(shè)施做改進(jìn)升級(jí)甚至是需要新的設(shè)備?屆時(shí)需要多大投入?種種問題也許是新能源車企都要考慮的。
“一切為了降成本!”吳揚(yáng)和他的團(tuán)隊(duì)很明白,無論是公交領(lǐng)域的客戶,還是未來乘用車領(lǐng)域的客戶,成本也是他們關(guān)心的重中之重。他主要提出了四個(gè)途徑,一是提升能量密度,減少電池的使用量,這是降低成本的最佳途徑。二是像造發(fā)動(dòng)機(jī)一樣實(shí)現(xiàn)電池模塊標(biāo)準(zhǔn)化,“不能為每一款車型專門生產(chǎn)一款電池包”。近年來各大車企都提出了所謂“模塊化”戰(zhàn)略,簡(jiǎn)單、快捷的搭積木式生產(chǎn)可以極大地降低設(shè)計(jì)和生產(chǎn)成本。但具體到動(dòng)力電池在新能源汽車上的應(yīng)用,即便是同一個(gè)車企所產(chǎn)車型,所用電池也并不統(tǒng)一,以大眾汽車為例,其e-Golf、Golf GTE、奧迪A3 e-tron都分別使用著不同種類和型號(hào)的鋰電池,好在大眾已明確提出要使用模塊化電池組以節(jié)約成本。但對(duì)更多國內(nèi)車企而言,這種理想化狀態(tài)的實(shí)現(xiàn)尚需時(shí)日,動(dòng)力電池模塊化和規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)化研究也是“十三五”期間儲(chǔ)能與電動(dòng)車用電池組開發(fā)的技術(shù)重點(diǎn)之一。
另一個(gè)降成本的重要途徑則是大規(guī)模垂直整合生產(chǎn)和全自動(dòng)化制造。但要通過這種途徑實(shí)現(xiàn)目標(biāo),最需要的是“量”。吳揚(yáng)坦言:“如果量不夠,沒有規(guī)模,這種垂直整合有可能比有供應(yīng)商采購系統(tǒng)的生產(chǎn)出來的成本要高,但只要得到更多整車廠支持,產(chǎn)量一大,降成本的機(jī)率將非常大?!痹谛履茉垂卉囶I(lǐng)域,拿到千輛訂單就算是大單了,乘用車領(lǐng)域的需求雖不止如此,但對(duì)于還未開始與電動(dòng)乘用車企業(yè)配套的微宏來說,其垂直整合戰(zhàn)略要發(fā)揮作用尚需時(shí)日。在這期間,是否會(huì)遇到那個(gè)很多國內(nèi)零部件廠商都曾面對(duì)的悖論:“成本這么高,如何大量使用”? “不給量,成本如何降下來”?
近一兩年來韓國三元鋰電池在國內(nèi)市場(chǎng)份額擴(kuò)張很快,中科院物理所研究員黃學(xué)杰曾指出,主要是由于韓國電池已經(jīng)量產(chǎn),具備規(guī)模效應(yīng),價(jià)格較低,有助于整車成本的下降。事實(shí)上,目前國內(nèi)多家新能源車企都不同程度的存在電池需求告急的情況,但這并不能說明國內(nèi)的電池行業(yè)產(chǎn)能不足,因?yàn)槟転檐嚻筮M(jìn)行配套的企業(yè)少之又少,真正進(jìn)入本土車企供應(yīng)鏈的電池企更是寥寥,遑論為合資或外資車企配套。而且,這些企業(yè)隨著整車廠電池需求的增大,越來越多的問題暴露出來。微宏進(jìn)軍電動(dòng)乘用車領(lǐng)域,一方面讓新能源車企多了一個(gè)可以考慮的供應(yīng)商選項(xiàng),雖然電動(dòng)乘用車更多要求電池重量小,體積輕,跑得遠(yuǎn)。畢竟,高負(fù)荷、高強(qiáng)度的公共運(yùn)營車輛比起一般乘用車,對(duì)電池的安全耐用、經(jīng)濟(jì)方便要求更苛刻,為之批量提供電池足以說明其技術(shù)實(shí)力。另一方面,微宏同樣要面對(duì)本土電池企業(yè)的共性問題。吳揚(yáng)坦言,“目前微宏正在從研究技術(shù)型公司向大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)轉(zhuǎn)型。過程非常痛苦,比如我們非常需要經(jīng)驗(yàn)豐富的工人等?!?/p>
但眼下進(jìn)軍乘用車領(lǐng)域的當(dāng)務(wù)之急,是找到一家合適的整車廠與之共同開發(fā),共同合作試驗(yàn)到批量生產(chǎn),將微宏的新一代電池裝進(jìn)電動(dòng)乘用車。問題是,微宏針對(duì)電動(dòng)乘用車領(lǐng)域推出的新品并未開始在某款車型上搭載應(yīng)用,是否會(huì)重演當(dāng)初各大客車企業(yè)猶豫觀望的戲碼?比起當(dāng)年,微宏已經(jīng)有了為主流客車企業(yè)配套的經(jīng)驗(yàn),但這種經(jīng)驗(yàn)?zāi)茉陔妱?dòng)乘用車廠商面前加多少分?而且,第一個(gè)合作案例對(duì)今后的發(fā)展至關(guān)重要。
吳揚(yáng)懷著一顆“我本將心照明月”之心,希望能首先為本土車企供應(yīng)電池,打造民族品牌電動(dòng)車。在傳統(tǒng)乘用車領(lǐng)域,近幾年來本土品牌的生存空間正不斷被壓縮,不少企業(yè)在高端乘用車市場(chǎng)出師不利。從今年的上海車展上就可以看出,外資零部件企業(yè)成為本土車企轉(zhuǎn)型的主要助推器。除了技術(shù)、成本等優(yōu)勢(shì),這些企業(yè)為奔馳、寶馬等國際一流車企配套的經(jīng)歷也是不少本土車企非??粗氐?,他們需要這些來提振自己的品牌的檔次和信心,同時(shí)也提升消費(fèi)者的信心,因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)時(shí)代的很多消費(fèi)者更精明,更懂技術(shù),對(duì)核心零部件的關(guān)注和了解也更多。
這些問題也或多或少地蔓延到國內(nèi)新能源汽車領(lǐng)域,很多本土車企確實(shí)將電動(dòng)車作為一個(gè)重要的趕超機(jī)會(huì),但目前至少在電池這一關(guān)鍵零部件上,大批定單外流已經(jīng)發(fā)出了危險(xiǎn)信號(hào),“我們采用的是與特斯拉同廠的電池”之類的用語也是一些電動(dòng)車企業(yè)對(duì)外的重要宣傳點(diǎn)。更何況,不少知名外資零部件企業(yè)已經(jīng)為國內(nèi)車企在新能源和自動(dòng)駕駛技術(shù)等方面做好了戰(zhàn)略部署。在這些車企心中,為“公交中的勞斯萊斯”配套是否可以成為微宏品質(zhì)和品牌的有力背書?
踏上一塊新大陸必然要面臨很多想到和想不到的問題。快充、長壽、安全必然是未來電動(dòng)乘用車電池的發(fā)展方向,本土關(guān)鍵零部件企業(yè)的發(fā)展壯大也是產(chǎn)業(yè)乃至國家的戰(zhàn)略要求。雄關(guān)漫道真如鐵,進(jìn)軍電動(dòng)乘用車領(lǐng)域,微宏已經(jīng)邁步從頭越。