臺(tái)海網(wǎng)3月2日訊 據(jù)福建日?qǐng)?bào)報(bào)道，作為新一代國(guó)之重器的鋰離子電池，1日晚亮相央視財(cái)經(jīng)頻道的大型工業(yè)紀(jì)錄片《大國(guó)重器》（第二季）。在本集中，攝制組重點(diǎn)拍攝了我國(guó)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，來(lái)自我省的寧德時(shí)代新能源（下稱“寧德時(shí)代”）。
作為2017年全球鋰離子動(dòng)力電池銷量的冠軍，如今的寧德時(shí)代正帶領(lǐng)中國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)突破日韓包圍，崛起為全球行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者。隨著《大國(guó)重器》的鏡頭，中國(guó)最大的新能源電池生產(chǎn)基地也揭開(kāi)了“神秘面紗”。
打贏“毫厘必爭(zhēng)”戰(zhàn)役
不久前，在遼寧沈陽(yáng)的試車場(chǎng)進(jìn)行了一次汽車動(dòng)力電池的極限測(cè)試——電動(dòng)汽車以每小時(shí)110公里的速度行駛著……在這樣的極限挑戰(zhàn)下，國(guó)際上性能最優(yōu)質(zhì)的動(dòng)力電池可以將溫差控制在5攝氏度以內(nèi)。而這一次，寧德時(shí)代生產(chǎn)的動(dòng)力電池，溫差最高僅為3.62攝氏度。
另外，此次測(cè)試?yán)m(xù)航里程達(dá)到410公里，這同樣比肩全球最高技術(shù)水平。
千里之外的寧德，中國(guó)最大的動(dòng)力電池生產(chǎn)基地內(nèi)，生產(chǎn)線上，工人穿梭、工作，自動(dòng)機(jī)器人取料、穿行。這里是寧德時(shí)代的大本營(yíng)，如今每天生產(chǎn)出的動(dòng)力電池可以滿足1500輛高端純電動(dòng)汽車的需求，并廣泛應(yīng)用于商用車、乘用車和儲(chǔ)能系統(tǒng)。
“每輛汽車的電池包由幾十到幾百個(gè)電芯組成。電芯中的導(dǎo)電金屬層影響安全性，而活性材料層則決定蓄電能力。兩層材料可以說(shuō)是‘厚此薄彼’，圍繞它們的電池設(shè)計(jì)和制造工藝，是目前全球新能源競(jìng)爭(zhēng)的核心領(lǐng)域。”寧德時(shí)代產(chǎn)品工程部資深經(jīng)理王維告訴記者。
要想讓電池性能提升，寧德時(shí)代堅(jiān)持“兩條腿走路”——一方面，下大力改善活性材料性能；另一方面，致力于空間利用率提升。
“我們最先嘗試將電芯中的導(dǎo)電銅箔厚度從8微米減少到6微米。這樣做，可以在電芯體積不變的情況下，增大活性材料鎳鈷錳的用量，使電芯的能量密度提高2%，從而加大續(xù)航里程。”王維介紹說(shuō)，這是他的團(tuán)隊(duì)攻關(guān)的方向。
這也是全球新能源電池競(jìng)爭(zhēng)的核心領(lǐng)域，國(guó)外的三大電池制造商此前都在8微米銅箔上徘徊不前。
從8微米到6微米，關(guān)鍵是涂布這道工序。記者在生產(chǎn)線上看到，一卷銅箔近4000米，以每分鐘800米的速度運(yùn)行，讓活性材料均勻涂抹到銅箔上。
“6微米的銅箔更薄，高速運(yùn)行下容易下塌，若平行度、張力控制不當(dāng)，極易產(chǎn)生褶皺或翻折，導(dǎo)致整卷銅箔報(bào)廢。”王維說(shuō)。
寧德時(shí)代的工程師用了3年時(shí)間，聯(lián)合上游供應(yīng)商研發(fā)出全球第一臺(tái)6微米涂布生產(chǎn)設(shè)備。工程師們?yōu)檫@臺(tái)機(jī)器設(shè)計(jì)了200根大小不一的輥軸用來(lái)控制銅箔的張力和平行度。難度在于，所有的輥軸必須要保持絕對(duì)水平，任何一根有偏差，都會(huì)造成銅箔斷裂。這些輥軸，圓度和圓柱度公差要求3微米，堪比火箭核心部件。
接下來(lái)的難關(guān)，是要將涂滿活性材料的6微米銅箔與絕緣膜卷繞在一起，組成電池中最核心的部分——電芯。
基材變薄，對(duì)卷繞工藝提出了更高的要求。為確保高速卷繞中，白色的絕緣膜上下兩面要與正負(fù)極片同時(shí)完成貼合。這一過(guò)程，靠的是全球動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)第一臺(tái)能夠適應(yīng)6微米銅箔的高速卷繞機(jī)，這一由2500個(gè)精密零部件組成的設(shè)備，同樣完全自主制造。
為確保安全，電池還要?dú)v經(jīng)590攝氏度高溫火燒，浸水、噴淋、高空沖擊的檢驗(yàn)，每一項(xiàng)都是國(guó)際最高標(biāo)準(zhǔn)。甚至國(guó)際上認(rèn)為太過(guò)嚴(yán)苛、不做硬性規(guī)定的、8毫米鋼針刺穿3個(gè)電芯的人為短路模擬測(cè)試，在這里也毫不馬虎。
測(cè)試全部通過(guò)！
據(jù)悉，第一批6微米銅箔動(dòng)力電池將用于華晨寶馬的電動(dòng)汽車上。
