凈相科技程鏡江：導熱和相變材料在電池熱管理中使用

汽車正在被重新定義，這是將來汽車開發者最好的時代！7月12日，由GNEV官方機構主辦、第一電動網承辦的明日之星·將來汽車開發者計劃優秀項目路演在上海嘉定汽車會展中心舉行。凈相科技有限公司（下稱凈相科技）總經理程鏡江主要分享了導熱和相變材料在動力電池熱管理范疇的使用。

凈相科技有限公司（下稱凈相科技）總經理程鏡江

凈相科技成立于2015年12月份，注冊資金500萬元，源自江西聯晟電子股份有限公司（原國營第四三二一廠）新材料和系統熱管理部門。凈相科技所研發的導熱和相變材料現服務于國內上十家動力鋰離子電池龍頭企業，著重處理客戶鋰離子電池高溫用電、高倍率充放電和溫度分布一致性的問題。

凈相科技的相變材料在熱管理中的核心作用有以下幾點作用：

1、降低高溫放電或充電時的最高溫度；

2、提高電芯內部和電芯間的溫度均一性；

3、減少配套主動散熱系統的復雜程度，簡化熱管理系統，降低總體成本；

4、最大化保證動力系統能量密度；

5、延緩外界環境溫度變化對于電芯的影響；

6、降低熱失控的風險。

以下為程鏡江路演及問答實錄：

大家下午好。深圳市凈相科技有限公司成立于2015年12月份，注冊資金500萬元，源自于軍工體系新材料和系統熱管理部門。為滿足迅速發展的新能源和新材料市場需求，凈相科技專項研發適用于新能源行業的相變控溫材料、導熱材料和多項新能源、環保節能專用特種材料，并投入批量加工。公司所研發的導熱和相變材料現服務于國內上十家動力鋰離子電池龍頭企業，著重處理客戶鋰離子電池高溫用電，高倍率充放電和溫度分布一致性的問題。

2017年，凈相科技產品正式推向市場，配合國內知名鋰離子電池企業探測，及產品迭代更新。2017年年中的時候，凈相科技進行了產能擴展。今年在7月份的時候我們開始配合包括燃料電池在內的新能源系統探索。另外一些軍工項目、純電動的項目已經批量加工。

公司產品分兩大類。第一，相變材料。第二是界面導熱材料。

界面導熱材料方面，公司自主研發的絕緣阻燃高導熱CI1016系列產品在保證絕緣、阻燃以及與硅膠媲美的柔軟和粘性的前提下大大提高了其拉伸性能以及耐磨性，并將材料導熱系數提升到了新的高度。為迎合不同使用場景,可與功能性薄膜（如PI、PET、PVC、壓敏膠等）重疊使用。

在大多數工業使用場景下，凈相CI1016系列產品可取代導熱硅膠墊片。

其次，今朝在新能源范疇提到凈相科技都了解我們是做相變材料的公司，雖然一開始提出電池范疇降溫使用的并不是我們的產品。

什么是相變材料？最常見的水，就是相變材料，在0度的時候吸收大量的熱，冰熔化成水，這是一個相變過程。

凈相科技所加工的相變材料跟水最大的不同有兩點：第一，雖然水是一個轉化的過程，但是宏觀上面仍舊保持原來的形態。第二，凈相科技相變溫度點不止在0度，而是0-100度之間可以做定制，鋰離子電池最多是16度相變的材料，給軍工是70度相變的材料。

從客戶的探測反饋來看，凈相科技一毫米左右的相變材料給客戶帶來的降溫效果大概在20-30%，軍工的大概在60-75%。

就使用范疇而言，相變材料可以用在新能源、冷鏈物流、生活用品等。2017年，公司的精力聚集在新能源行業，2018年拓展到消費類電子，后期拓展到家電，包括芯片上面的使用。

公司主要客戶包括很多大家耳熟能詳的，像駱駝、中船重工、寧德時代等。為什么在2017年，公司把精力放在新能源方面，這源于客戶要求快速充換電，等級提高和續航里程提高等原由。

凈相科技提供了被動散熱的方案，總結下來看，我們的材料處理了以下幾大問題。

第一，降低高溫放電或充電時最高溫度。

第二，減少整個熱管理系統的復雜程度，從而降低整個系統的成本。

另外，保證它的能量熱度，延緩外面環境對它的影響等。

最后是提高安全性、可靠性。

整個市場來說，國家明文規定希望2020年新能源汽車累計銷量達到500萬臺，產能達到200萬臺，因此凈相科技的相變材料、導熱材料的市場在千億級。整個市場在將來四年左右，應當是差不多超過40%的增長速度，目前產品使用方面，包括純電動、混動、48V及軍工的儲能、魚雷等都在用凈相科技材料。

2018年凈相科技的訂單在800萬元左右，跟其他幾家比較大的公司正在探測階段，凈相科技希望2019年達到4000萬元左右的銷售額。就整個公司的策略發展規劃講，凈相科技主要聚集在相變材料跟新能源的使用，隨后拓展出到消費電子和生活用品，以后還希望拓展到電力和熱力系統，熱電聯動的系統等。今天分享的內容就這些，謝謝大家。

聯合新能源總裁呼延弢：通過相變材料進行電池的熱管理技術，凈相科技在國內以及國際上處于什么地位？市場使用要怎么樣？

程鏡江：相變材料不是凈相科技提出來在電池上面使用的，不過凈相科技是目前全球唯一一家能同時達到六項指標的企業，今朝鋰離子電池如果想用相變材料的，基本都找凈相科技。

大鉦資本合伙人、董事總經理林雷：凈相科技的成本要怎么樣？

程鏡江：成本這方面很矛盾。其實客戶跟凈相科技溝通時，更著重我們的處理方案。比如有些軍工范疇要求60度，如果他們什么都不用是滿足不了這個需求的，同時他們沒有方法考慮水冷它的系統、重量，沒有方法使用到電池系統，而使用凈相科技相變材料就可以滿足客戶的需求。所謂的成本，客戶能夠接受的熱管理材料大概在5分錢一瓦時，按照今朝的訂單來算，大概一瓦時在3-4分錢，一般3分錢左右。

復奇投資總監李登科：電池熱管理除了導熱還有加熱，冷的時候也有加熱，凈相科技的相變材料有加熱功能嗎？還是和PDC協同配合？

程鏡江：是協同配合。像東北哈爾濱冷透了，客戶的探測反饋顯示，他們在負30度的情況下，一般是硅膠隔熱的材料，用凈相科技的相變材料后，外面負30度，里面會達到負5度，客戶用PDC加熱板，與用凈相科技產品探測跟硅膠相比，我們的產品預熱效果更高一些。

復奇投資總監李登科：成本方面大概能接受5分錢每瓦時，跟其他的材料配合的話，整體的成本在多少？

程鏡江：這個是均勻值，很多人看系統，我們有一些客戶做快充大巴或乘用車，他們的材料差不多是1毛錢一瓦時，很高了。凈相科技用相變材料跟他們結合，整個系統成本一毛錢降到差不多7、8分錢。

另外我們可以跟水冷系統配合，外一些使用范疇像軍工的魚雷是沒有方法用水冷系統的，會選用相變材料來散熱。

觀眾：接著評委老師的問題，我的理解是你們通過相變來釋放熱，維持電池溫度比較平穩，低溫狀態下，你們使電池從負30度降到了負5度；如果從負5度回升到正常工作的時候豈不是花更多的時間？你剛才說材料的相變溫度是從0-100度，它的相變溫度是多少度？

程鏡江：為什么凈相科技在低溫情況下可以讓它降的不至于那么低，首先，凈相科技增加了電池包溫度的惰性，它在冷的情況下有一個發熱的功能讓它降低的溫度更低，加熱這塊是結構性的設計，材料是放在模組跟加熱板底下的，上面是硅膠貼片，下面加熱。一般來說，下面是保溫泡棉的話，只是保溫慢，慢慢有電流失，不至于讓熱量流失，把熱量裝起來往上返到電芯。用泡棉的話達到負5度，用我們的是15度。

理想溫度大概是30-40度，我們為什么選擇46度的相變材料。有幾個原由，第一，我們主要處理的高溫暴曬熱量啟動的問題。比如室外溫度35度，暴曬以后可能達到了40度，溫度升很高了。還有電池BMS控制的一級報警是55度，我們的相變材料因為貼在電芯表面，所讀的溫度大概還有7度的溫差，我們用40度的報警的時候進行相對的吸熱，進行被動的保護。不至于出現一級報警，因為一級報警以后輸出功率會受限。

主持人：凈相科技最終得分87.83分。

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