南都电源亮相CIBF2021 电动自行车关键技术获突破

近日，南都电源总工程师陈建在“第十四届中国国际电池技术交流会/展览会”(简称“CIBF2021”)上做了绿色出行(小动力)产品技术的相关报告。陈建分析了电动自行车(特别是锂电)行业的发展与需求，详细介绍了南都电源目前应用于电动自行车的两款产品技术，并从换电共享及回收领域解读了公司的种种举措。

锂电化进展显著

对于电动自行车行业而言，近年来最重要的事就是自行车新强制性国家标准《电动自行车安全技术规范》(简称“新国标”)的发布。自2019年4月15日实施以来，电动车使用最集中的快递和外卖行业经历了大幅度更换。

据相关数据统计，在新国标发布后，电动车锂电化进展较为显著。2020年电动自行车总量首次突破4500万辆，其中锂电化总量超过1千万辆(含共享) ，吸引了包括阿里、美团在内的众多公司进入。

随着企业同质化现象的逐渐加深，市场各方对于电动自行车的诉求也越发多样。

南都电源生产电动自行车和汽车动力电池。陈建认为，与新能源车类似，低成本、长续航、轻量化和智能化构成了电动车厂商的竞争高地。成本与续航里程这两个因素决定了造车企业的命脉。轻量化则受到新国标限制，要求整车重量不超过55公斤，从而限制了电池的重量应控制在8.5公斤以内，因此对电池的比能量提出了更高要求。而智能化则以换电和共享趋势为主，各大车企在此方面的进展也比较迅速。

谈论到消费者层面时，虽然南都电源不与消费者端直接对接，但在对部分消费者进行市场调研后，陈建认为安全问题与耐用性仍是广大群众最为关心的问题。面对市场双方的诉求多样化，南都电源主要从两条技术路线进行导入：磷酸铁锂和锰酸锂。

技术优势凸显

据了解，磷酸铁锂作为目前锂电池正极运用最为广泛的材料，虽然凭借寿命长、安全性好等优点广为人知，但其比能量不高、低温性能一般以及估算SOC需要增加成本等不足也同样显著。“这些问题公司在近两年采取了诸多应对手段。”陈建在会议上称。

首先是关注度最高的能量密度方面，南都电源采用了当下技术要求较高的软包电池结构，pack整体能量密度可达150wh/kg，能较好满足两轮电动车的行驶需求，同时也帮助主机厂将整车质量控制在55公斤以内。

而针对业内普遍比较头疼的低温性能方面，南都电源的磷酸铁锂电池也作出了一定改进。据了解，公司的铁锂电池目前在零下10度可达90%左右的放电容量，在北京以南地区完全可以正常使用。

“当然，除了放电容量，放电平台对于铁锂而言也非常重要。”陈建补充道，“南都电源能把零下10度放电的电压平台提升100毫伏，有效提高了刹车、下坡、能量回馈，电压拉速等，这与公司低温充电技术的进步是密不可分的。市面上的电池目前可以实现零下10度充电，我们的技术上可以达到零下20度充电，这个项目南都电源正在和一家有影响力的企业开展合作。”

南都电源的磷酸铁锂电池在低温状况下的表现究竟如何呢？陈建介绍，装配电池样品后，电动车在15下的续航里程为80km，-10的低温环境下也能实现64-67公里的续航，衰减速率显著优于其他产品。

针对SOC成本增加这一点，由于铁锂的容量估算比较复杂，不能简单通过读取电压来估算剩余容量。现在很多车辆是没有通信接口的，那怎么样让客户精确地看到续航里程呢？南都电源采用了新的手段。“我们开发了蓝牙小程序，使手机与电池包通信，来实现SoC的管理和监测。”陈建表示。

陈建还介绍了目前南都电源在小批量试行的锰酸锂技术。针对常见的高温循环和高温存储的问题，南都电源的技术能在45的条件下达到500次以上的高温循环，足以满足两轮车的使用。

至于最核心的安全性问题，陈建明确指出，“我们的锰酸锂单体能达到针刺不冒烟，整个过程温升只有四十几度；pack也能实现刺穿3个电芯不起火。”

布局换电与共享领域

陈建从换电和共享这两大领域对公司产品布局进行了阐释。

南都电源具有从换电柜、换电电池包的一整套解决方案，并为国内一家非常著名的新零售标杆企业建立了整套可实现非常自动化放电的智能化充放电配套系统。目前，公司已经在20多个一、二线城市投放了2万多组电池，服务了1.3万余名骑手。

“这些电池经过快递小哥、骑手两年多的考验，应该说得到了充分的验证，特别是在安全性上面，我们在北京40多个门店的换电系统，都在地理位置非常重要的核心区使用，对安全的要求非常高，在深圳也是一样的情况。我们的产品在全国二十多个城市得到广泛应用，两年多时间里没有一起安全事故。”陈建称，“在共享领域也是如此。到去年为止，我们已有50多万组的共享电池包，在全国二十多个省、近百个城市运营，目前体验还是非常不错的，没有一起安全事故。”

值得一提的是，南都电源还在安徽建立了新材料锂电回收企业，一期产能为2.5万吨，后续还会有5万吨级回收工厂建立，以此形成锂电回收产业链，打造锂电池产业闭环，确保企业的健康运营和发展。