8月24日消息，全球知名研究機構SNE research近日公布了2023年1-6月全球動(dòng)力電池裝車(chē)數據報告。
報告顯示，總體來(lái)看，2023年1-6月，全球動(dòng)力電池裝車(chē)量為304.3GWH，同比增長(cháng)50.1%，相較于2022年全年71.8%的高增長(cháng)率有所下降。其中，全球動(dòng)力電池龍頭寧德時(shí)代裝車(chē)量為112GWH，較去年同期猛增了56.2%，全球市場(chǎng)份額更是達到了36.8%，成為全球動(dòng)力電池供應商中唯一占據30%以上市場(chǎng)占有率的廠(chǎng)商，而且已經(jīng)連續六年位居全球第一。
在這亮眼成績(jì)單的背后，勇闖“無(wú)人區”的創(chuàng )新精神和扎實(shí)穩健的研發(fā)投入一直是寧德時(shí)代的“法寶”。
造一個(gè)“值得信賴(lài)”的防爆閥
真正的創(chuàng )新者，都是仰望星空與腳踏實(shí)地，缺一不可。即使一個(gè)小小的防爆閥背后，都經(jīng)過(guò)了無(wú)數的探索與努力。
鋰電池充放電的過(guò)程，本質(zhì)是一場(chǎng)生動(dòng)的化學(xué)反應，在這肉眼不可見(jiàn)的納米級世界里，并非所有物質(zhì)反應都是對電池有益的，例如氣體的排放就給工程師帶來(lái)了長(cháng)期的困擾。
但在外部造成的極端情況下，無(wú)序的化學(xué)反應可能在瞬間產(chǎn)生大量氣體，如果無(wú)法使氣體及時(shí)排出電池外部，不斷聚集的壓力會(huì )導致電池變形，嚴重則可能爆炸，從而威脅到汽車(chē)使用者的生命安全。
“防爆閥既是危險事故時(shí)的防護器，也是電池安全充放電的保護傘。所以，我們要造出一個(gè)‘值得信賴(lài)’的防爆閥?！睂幍聲r(shí)代鄭于煉工程師說(shuō)。
防爆閥雖小，但要十分靠譜并非易事。工程師們深知這其中的挑戰，因此在電池的關(guān)鍵位置，為其設計了防爆片，當壓力過(guò)大，防爆片便會(huì )被壓力沖破，氣體得以排出。
但令工程師煩惱的是，電池內部有序的化學(xué)反應同樣會(huì )產(chǎn)生氣體，防爆片雖然可以最大限度保護使用者的安全，但如果氣壓低于設計值時(shí)防爆片就提前爆開(kāi)，就會(huì )縮短電池的使用壽命，造成電池浪費。
經(jīng)過(guò)大量的試驗，寧德時(shí)代發(fā)現防爆片容易提前爆開(kāi)的原因之一是由于電池頂蓋上開(kāi)設了排氣通孔，造成電池頂蓋容易變形，不能滿(mǎn)足焊接防爆片時(shí)對電池頂蓋平面度的要求。
“我們最先想到的是通過(guò)簡(jiǎn)單的材料改進(jìn)辦法，但無(wú)論是以鋼代替鋁作為電池頂蓋處的材料還是增加電池頂蓋部分整體厚度，都是以增加電池成本或犧牲電池可利用體積來(lái)解決問(wèn)題。經(jīng)過(guò)反復的測試驗證，終于在一次又一次的失敗中摸索出了解決良法?！编嵱跓捳f(shuō)。
據介紹，最終，寧德時(shí)代的工程師們想到了沖壓形成一圈加強環(huán)的方法，同時(shí)解決了技術(shù)性和經(jīng)濟性的難題，這在業(yè)內屬于首創(chuàng )。由于設置的一圈加強環(huán)凸出于電池頂蓋的外表面，因此還可以抵擋在注射電解液過(guò)程中意外灑落到電池頂蓋外表面上的電解液，防止電解液流入排氣通孔內而產(chǎn)生電解液結晶現象。
然而，實(shí)驗室完美的解決方案只是第一步，到實(shí)際生產(chǎn)、運輸、裝配環(huán)節，寧德時(shí)代的工程師們又發(fā)現了問(wèn)題，防爆片裸露在外且十分的脆弱，硬物輕松就可以刺破，為了達到最佳保護效果，工程師們不得不為防爆片增加了一層透明的保護膜。
保護膜有效阻擋了外部風(fēng)險，但同時(shí)也影響了電池的正常檢測，為了確保裝到車(chē)上的每個(gè)電池都具有良好的密封性，工程師們會(huì )對每個(gè)電池在出廠(chǎng)前進(jìn)行氦檢，向電池內注入氦氣并檢測是否有氣體外泄。而保護膜阻隔了氣體的溢出，使得氦檢失效。
“既要留出氣體溢出的通道，又要防止電解液注射時(shí)通過(guò)排氣通道污染防爆片，在嘗試了設置聯(lián)通機構等方案后，工程師們找到了最為簡(jiǎn)潔有效的辦法，即在加強環(huán)上設置刻痕，刻痕極小又遠離注液口因此避免污染，同時(shí)刻痕又為氣體的排放留出了必要的出口，可謂是一舉兩得?！编嵱跓捳f(shuō)。
“關(guān)于防爆閥技術(shù)，我們在全球申請了340多件專(zhuān)利，截至目前已授權200多件，拿其中一件核心專(zhuān)利來(lái)說(shuō)，專(zhuān)利號為ZL201521112402.7，是我們在2015年改進(jìn)防爆閥技術(shù)時(shí)產(chǎn)生的?！编嵱跓捬a充道。
鄭于煉表示，工程師文化是寧德時(shí)代產(chǎn)品創(chuàng )新領(lǐng)先全球的原因之一，工程師們善于發(fā)現問(wèn)題并提出解決辦法，公司會(huì )鼓勵每個(gè)人的每一次奇思妙想，讓工程師們放開(kāi)手去創(chuàng )造，正是憑借防爆閥這樣的零部件創(chuàng )新，工程師們不斷積累經(jīng)驗，并為動(dòng)力電池帶來(lái)更多可能。
硬核技術(shù)背后是“無(wú)人區”創(chuàng )新與扎實(shí)投入
寧德時(shí)代創(chuàng )立于2011年，發(fā)展到今天，寧德時(shí)代的動(dòng)力電池使用量已經(jīng)自2017年開(kāi)始連續六年全球第一，2023年上半年全球市占率更是達到了36.8%。目前，寧德時(shí)代和全球幾乎所有主流車(chē)企都建立了合作伙伴關(guān)系。
當然，硬核技術(shù)實(shí)力背后是寧德時(shí)代的“無(wú)人區”創(chuàng )新和扎實(shí)投入。寧德時(shí)代已經(jīng)建立起材料及材料體系、系統結構、綠色極限制造、商業(yè)模式四大創(chuàng )新體系。在服務(wù)超過(guò)930萬(wàn)輛車(chē)的廣泛實(shí)踐中，形成了獨特的以研發(fā)測試數據和海量實(shí)車(chē)反饋互相印證的研發(fā)閉環(huán)。
據介紹，寧德時(shí)代還全球布局研發(fā)體系，在寧德、溧陽(yáng)、上海、廈門(mén)以及德國慕尼黑設立了五大研發(fā)中心，研發(fā)人員達17998人，其中21C創(chuàng )新實(shí)驗室已成為全球能源存儲轉化前沿技術(shù)的研發(fā)高地。
2022年，公司研發(fā)費用155億元，同比增長(cháng)102%，公司擁有及正在申請的國內外專(zhuān)利合計16637項，主導或參與制修訂超過(guò)80項國內外標準。
此外，寧德時(shí)代介紹，公司還在制造方面以0缺陷率為目標研發(fā)了極限制造體系架構，平均1秒便可產(chǎn)出一個(gè)電芯，20秒產(chǎn)出一個(gè)模組。同時(shí)，可以對超過(guò)6800個(gè)質(zhì)量控制點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，平均一個(gè)電池追溯數據超過(guò)1萬(wàn)項，這讓寧德時(shí)代的電芯單體失效率達到了PPB級別，也就是十億分之一的水平。
?。ū疚霓D載自《中國經(jīng)濟周刊》）
