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    寶馬啟用全新電芯技術中心 到2030年能量密度將翻一番

    2021-04-24 ryder

    11月14日,寶馬集團全新電芯技術中心在德國慕尼黑正式啟用。將推動寶馬集團在電芯技術方面的發展及產品使用、加工。寶馬集團在電芯技術中心共投入2億歐元,目前擁有200名員工。寶馬集團董事長齊普策先生表示:“全新電芯技術中心將為寶馬集團帶來神奇的優點:以BMWi3使用的現款電芯為例,到2030年,我們將實現電芯的能量密度翻番,從而為我們的客戶提供兩倍的純電續航里程。


    寶馬集團電芯技術中心涵蓋了整個電芯技術價值鏈,包括前期研發、電芯結構和設計,以及是不是適合批量加工。此外,電池回收也在該中心的將來研發考慮內。


    齊普策認為:“電芯技術是寶馬集團推進電動化攻勢的關鍵成功因素,對電池的性能和成本都有緊要影響。寶馬集團憑借貫穿整個價值鏈的技術優點,積極將最新的技術成果投入使用。我們可以確定在哪些情景下應當使用怎么樣的材料或何種電池技術,從而在進一步推進電動化方面占據有利地位。”


    材料研發是電芯開發的基礎


    寶馬集團正在這個全新電芯技術中心研發新一代電芯,重點是與客戶息息相關的功能,如提高能量密度、峰值功率、使用壽命、安全性、負荷特性、在不同溫度下的表現,并降低成本。基于此,寶馬集團的目標是研發出最佳的電芯用于將來的電動車產品,為客戶提供最佳產品體驗。


    為了能達到如此高要求,選擇適宜的材料至關緊要。因此,技術中心的專家正在不斷研究創新材料并系統地進行比較。這將為電芯的陽極、陰極、電解質、隔膜等組件研發出新的材料組合。材料間的相互作用同樣也將是電芯技術發展的核心因素之一。


    寶馬深知,電芯技術的研發需要跟行業內專業機構協同合作,需要隨時接觸到最新研發成果;因此,寶馬已經與價值鏈上各個相關方保持著溝通與合作,包括研究機構、大學、知名公司和初創公司。惟有這樣,寶馬才可能保證技術發展將能萌生協同效應,最終縮短研發時間。在這個研發網絡中,寶馬不僅需要確保對最新技術有深刻的知道,還需要抓住將來創新的潛力和機遇。


    在新的研發試驗室和工廠中,國際專家不斷研究發展電芯的化學組成和設計。數字化模擬和化學分解從最開始就為電芯研發進行支持。


    2008年以來,寶馬集團就一直在分解研究電芯,在這一范疇積累了多年經驗。全新電芯技術中心的試驗室掌握著最先進的技術和分解辦法,可以進一步增強現有知識,緊跟將來電芯發展趨勢。


    近年來,試驗室一直在小規模加工自主研發的試驗電芯,希望從眾多材料和變量中確定理想的組合,以最少的材料實現性能最大化。如果電芯在初期探測中證明其壽命和負荷特性過關,則會進行更大規模的探測。為此,寶馬設計了完整探測場,讓多種探測成為可能。此外,專家們還可以利用技術中心內部的安全試驗室,在極端條件下檢查電芯穩定性。將來新一代電芯的能量密度將不斷提高,充電也更快;在此基礎上,寶馬仍會保證始終如一的安全性能。


    長期可繼續的原材料供應


    為了迎來即將亮相的第五代電力驅動系統,寶馬公司還對供應鏈進行了重組,將從2020年起筆直購買鈷和鋰材料。這將保證這兩種緊要的電池原材料來源的透亮性。此外,這些采購合同還將保障2025年及以后的供應——將來,鈷材料將筆直采購自澳大利亞和摩洛哥的礦山,鋰等其他材料將從澳大利亞采購。


    著眼將來的加工技術


    寶馬集團確保新一代電芯可以大量加工。這個技術中心具有理想的條件和設施,符合領先電池制造商的行業標準,將來的加工技術在這里將得以踐行。


    電芯原型的加工讓寶馬能夠全面分解和深入理解電芯的價值創造過程。有了對于電芯加工的相關知識,寶馬能夠詳盡調試電芯的化學成分、電池力學和電芯設計。將來,寶馬將能夠為電池供應商提供電芯的詳盡規格和技術數據。


    全方位設計并踐行電池回收理念,目標是廢舊電池回收率超過90%


    車輛中不再適合使用的電池可以使用在固定儲能系統當中,用于存儲電能。這將有助于將可再生能源整合到車輛供電系統中,提高供電系統的整體穩定性,并降低客戶的能源成本。在這方面,寶馬開創了很多行業創新,寶馬本身也在嘗試梯次利用電池,逐步優化公司的電池存儲系統。


    對于不能再用于能源存儲的電池,寶馬集團多年來都一直在探索周全的電池回收處理方案。從BMWi3研發時起,寶馬與合作伙伴一起開發了可繼續的回收技術。今朝,這些回收辦法和其他的辦法正逐步轉化為工業規模。這促使寶馬再次與合作伙伴開展更多合作,目標是廢舊電池回收率達到90%以上。寶馬集團還非常重視電池包的設計,以便在使用后可以高效回收利用。


    寶馬將借助電芯技術中心,進一步提高在電池回收方面的專業知識,并更加致力于研究可張大至工業規模的回收辦法。


    為了進一步提高回收率,寶馬在內部回收和拆卸中心不斷探測車輛零部件的回收計劃。此外,寶馬還與研究機構和供應商進行合作,推動新的回收技術以應對將來創新材料的使用。


    電動車加工網絡遍布全球,沈陽是全球三大電池加工基地之一


    寶馬集團擁有高度靈活的加工網絡,可以快速應對不同電動車型的需求。今天,集團已在全球11個工廠加工電動車。靈活的共線加工體系,使電動車的加工與燃油車的加工系統可以完全整合。


    電動車所需的電池來自于德國丁格芬、美國斯帕坦堡和中國沈陽的三個電池工廠。寶馬還與其他企業合作在泰國進行本地化電池加工。


    寶馬是在中國首家建立動力電池中心的豪華汽車制造商。2017年就在沈陽打造了集電池研發、加工及探測于一體的動力電池中心,致力于制造符合豪華汽車品牌要求的更具本土優點的高壓動力電池。得益于沈陽加工基地在電池加工方面先進的加工實力,本地加工的插電式混合動力BMWX1車型擁有在國內插電式混合動力車型中最長的電動行駛里程。


    在不斷深耕中國市場的努力下,位于沈陽的動力電池中心二期也順利推進。全新升級的動力電池中心建成后將不僅增加產能,而且會進一步提升寶馬在中國新能源核心范疇的自主研發和加工能力,繼續強化新能源技術的本土化研發及新能源產品的加工。該動力電池中心加工的BMW全新第五代動力電池,將使用在2020年沈陽加工的BMWiX3上,并銷往全球。


    電動車將來發展藍圖


    目前,寶馬集團在全球提供12款電動車。寶馬制定了明確的電動車發展路線,到2023年將向市場提供25款電動車,其中超一半將是純電動車。寶馬將使用靈活的車型架構以快速應對市場變化,在同一平臺和加工線上加工純電動、插電式混合動力和燃油車型。

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