鉅大LARGE | 點擊量：768次 | 2022年07月05日
鋰電巨頭于微米間見功夫 CATL鑄就"大國重器"
我國鋰電池產業的領軍公司——CATL，三月一日晚亮相央視財經頻道的大型工業紀錄片《大國重器》(第二季)。
雖然新能源汽車未來可期，但是電池在能量密度上遠不能同內燃機相比，因此續航里程長期以來是電動汽車最大軟肋之一。目前，CATL動力鋰電池單體比能量可達到270瓦時/公斤以上，2020年將力爭實現350瓦時/公斤。同時，CATL正在研發固態電池技術，這將使得電池組體積更小，續航里程超600公里。固態電池相較傳統鋰電池，具有能量密度高、安全性能更強的優勢。
在充電速度上，CATL也取得了關鍵性的突破。目前，已研發了15分鐘快充技術，實現了將充電時間縮短到喝一杯咖啡的時間。
此外，CATL還一直在探索如何進行梯次利用和電池回收。據介紹，當電池系統容量還剩70%-80%時，CATL會將其進行梯次利用應用到儲能系統。這些電池會被CATL的控股公司邦普回收，拆解成電池的原材料以備循環利用，構建一個完整的鋰電池綠色產業鏈。
勇于創新，不斷突破，讓CATL站在行業最前沿。據第三方機構高工產研鋰電研究所（GGII）測算，2017年,CATL動力鋰電池銷量位居全球第一。作為新一代國之重器的鋰電池，三月一日晚亮相央視財經頻道的大型工業紀錄片《大國重器》(第二季)。在本集中，攝制組重點拍攝了我國鋰電池產業的領軍公司，來自福建省的CATL新能源(下稱"CATL")。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
作為2017年全球鋰離子動力鋰電池銷量的冠軍，如今的CATL正帶領我國鋰電產業突破日韓包圍，崛起成為全球行業領先者。而隨著《大國重器》的鏡頭，我國最大的新能源電池生產基地也揭開了"神秘面紗"。
打贏"毫厘必爭"之戰役
不久前，在遼寧沈陽的試車場進行了一次汽車動力鋰電池的極限測試——電動汽車以每小時110公里的時速行駛著……在這樣的極限挑戰下，國際上性能最優質的動力鋰電池可以將溫差控制在5度以內。而這一次，CATL生產的動力鋰電池，溫差最高僅為3.62度。
另外，此次測試，續航里程達到410公里，這同樣是比肩全球最高技術水平。
千里之外的寧德，我國最大的動力鋰電池生產基地內，生產線上工人穿梭、工作、自動機器人取料、穿行。這里是CATL的"大本營"，如今每天生產出的動力鋰電池可以滿足1500輛高端純電動汽車的需求，并廣泛應用于商用車、乘用車和儲能系統。
"每輛汽車的電池包由幾十到幾百個電芯組成。電芯中的導電金屬層影響安全性，而活性材料層則決定蓄電能力。兩層材料可以說是‘厚此薄彼’，圍繞它們的電池設計和制造工藝，是目前全球新能源競爭的核心領域。"CATL產品工程部資深經理王維告訴記者。要想讓電池性能提升，CATL堅持"兩條腿走路"——一方面，下大力改善活性材料性能，同時致力于空間利用率提升。
"我們最先嘗試將電芯中的導電銅箔厚度從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2%，從而加大續航里程。"這是王維和他的團隊攻關的方向。
這也是全球新能源電池競爭的核心領域，國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，攔路虎就是涂布這道工序。記者在生產線上看到，一卷銅箔近4000米，以每分鐘80米的速度運行，讓活性材料均勻涂抹到銅箔上。
"6微米的銅箔更薄，高速運行下容易下榻，若平行度、張力控制得不當，極易出現褶皺或翻折，導致整卷銅箔報廢。"王維說。
CATL的工程師用了三年時間，聯合上游供應商研發出全球第一臺6微米涂布生產設備。工程師們為這臺機器設計了200根大小不一的輥軸用來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水平，任何一根有偏差，都會造成銅箔斷裂。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。
接下來的難關，是要將涂滿活性材料的6微米銅箔和絕緣膜卷繞在一起，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和正負極片同時完成貼合。這一過程，靠的是全球動力鋰電池產業第一臺能夠適應6微米銅箔的高速卷繞機，這一由2500個精密零部件組成的設備，同樣完全自主制造。
為確保安全，電池還要歷經590度高溫火燒，浸水、噴淋、高空沖擊的檢驗，每一項都是國際最高標準。甚至國際上認為太過嚴苛，不做硬性規定的，8毫米鋼針刺穿3個電芯的人為短路模擬測試，在這里也毫不馬虎。
測試，全部通過!
據悉，第一批6微米銅箔動力鋰電池將用于華晨寶馬的純電動汽車。
助力我國鋰電突圍
CATL，如今已成為我國新能源電池產業的領軍。而數據顯示，如今全球排名前十位的動力鋰電池生產商，我國公司已占六席，到2020年我國動力鋰電池全球份額將超過50%。
鋰電池1992年由索尼公司商業化，世界鋰電池產業基本由日本人獨霸天下。在2000年以前，日本的電池產量占到世界的95%以上。韓國鋰電池的商業化制造開始于1999年后期，盡管起步較晚，但是借助于韓國在消費和移動電子領域的產業優勢，以三星SDI、LG化學等公司為代表的韓國鋰離子產業發展迅速。當時，全球鋰電池制造業鮮見我國公司身影。
成立之初，現任CATL董事長曾毓群博士找到許多有十年相關相關經驗的研發工程人員成立了公司，當時，他提出三個基本理念：第一，發展絕對不能以犧牲環境為代價；第二，安全至上；第三，技術和產品前列。"假如我們不是前列，我們沒有存在的價值。"
"CATL成立后第一個項目就是和華晨寶馬合作的純電動之諾1E。華晨寶馬向CATL輸出了非常詳盡的動力鋰電池系統需求規格書，足足有七百多頁德文。"曾毓群認為，這次合作讓公司受益匪淺，"它讓我們意識到我們確實不懂汽車，但也讓我們堅定了一個信念：只要能做出世界一流的電池，在汽車電動化這件事上我們就有生存的空間。"
2014年，之諾1E純電動汽車問世。問世2年以來，CATL供應的電池組卓越的質量、穩定性和可靠性，經住了市場的考驗。2016年，雙方共同研發的第二款新能源車BMWX1插電式混合動力車型在沈陽鐵西廠下線。未來，華晨寶馬將繼續和CATL保持長期穩定的合作關系。
目前，CATL已和德國、美國等國際優秀汽車廠商及國內眾多知名汽車廠商建立了深度合作關系，為全球客戶研發和生產純電動汽車、混合動力汽車的動力鋰電池系統，并以成立海外機構的形勢為這些知名車廠供應本地化服務。
雖然新能源汽車未來可期，但是電池在能量密度上遠不能同內燃機相比，因此續航里程長期以來是電動汽車最大軟肋之一。目前，CATL動力鋰電池單體比能量可達到270瓦時/公斤以上，2020年將力爭實現350瓦時/公斤。同時，CATL正在研發固態電池技術，這將使得電池組體積更小，續航里程超600公里。固態電池相較傳統鋰電池，具有能量密度高、安全性能更強的優勢。
在充電速度上，CATL也取得了關鍵性的突破。目前，已研發了15分鐘快充技術，實現了將充電時間縮短到喝一杯咖啡的時間。
此外，CATL還一直在探索如何進行梯次利用和電池回收。據介紹，當電池系統容量還剩70%-80%時，CATL會將其進行梯次利用應用到儲能系統。這些電池會被CATL的控股公司邦普回收，拆解成電池的原材料以備循環利用，構建一個完整的鋰電池綠色產業鏈。
勇于創新，不斷突破，讓CATL站在行業最前沿。據第三方機構高工鋰電測算，
2017年,CATL動力鋰電池銷量位居全球第一。
