春風(fēng)動(dòng)力劉正：動(dòng)力電池應用于兩輪車(chē)的挑戰及應對策略
4月28日下午，在第五屆新能源汽車(chē)及動(dòng)力電池(CIBF2024重慶)國際交流會(huì )上，浙江春風(fēng)動(dòng)力股份有限公司電池系統部部長(cháng)劉正，作題為“電動(dòng)兩輪車(chē)的電池應用需求和應對策略”的主題演講。
圖為浙江春風(fēng)動(dòng)力股份有限公司電池系統部部長(cháng)劉正演講
以下為速記內容：
各位嘉賓，大家下午好!我是來(lái)自春風(fēng)動(dòng)力的劉正，今天我演講的主題是“電動(dòng)兩輪車(chē)的電池應用需求和應對策略”，跟大家分享一下。
我將圍繞以下四點(diǎn)進(jìn)行展開(kāi)和說(shuō)明。一是電動(dòng)兩輪車(chē)行業(yè)的整體趨勢和用戶(hù)的訴求具體是什么樣子的;二是動(dòng)力電池發(fā)展的趨勢和在電動(dòng)兩輪車(chē)方面應用的挑戰;三是春風(fēng)動(dòng)力的應對策略和行業(yè)建議，最后介紹一下春風(fēng)動(dòng)力電動(dòng)化戰略發(fā)展的布局。
進(jìn)入到第一個(gè)章節，首先簡(jiǎn)單介紹一下電動(dòng)兩輪車(chē)的分類(lèi)。大家可能都聽(tīng)說(shuō)過(guò)一些，電動(dòng)兩輪車(chē)在我國分三大類(lèi)，分別是電動(dòng)摩托車(chē)、電動(dòng)輕便摩托車(chē)和電動(dòng)自行車(chē)，它們在整車(chē)質(zhì)量、車(chē)速、電壓、功率以及載人、腳踏、產(chǎn)品管理和執行標準上都不一樣，這里特別提醒電動(dòng)摩托車(chē)和電動(dòng)輕便摩托車(chē)都需要上牌。電動(dòng)自行車(chē)都比較熟悉，大家看到的比較多一點(diǎn)，但法規要求也比較嚴，比如整車(chē)質(zhì)量，只能小于55公斤，車(chē)速不得大于25公里，電壓也只能在48伏以?xún)取?/p>
電動(dòng)兩輪車(chē)的發(fā)展肯定離不開(kāi)中國，在中國，伴隨互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，以及智慧出行的繁榮發(fā)展，結合中國特殊的國情，電動(dòng)兩輪車(chē)在我國發(fā)展是比較快速的。包括現在有些城市限行限號，還有后疫情時(shí)代出行方式的改變，對電動(dòng)兩輪車(chē)發(fā)展起到一定的推波助瀾的作用。同時(shí)，國家政策到地方也出臺了相應的管理辦法，比如說(shuō)在安全通行、安全充電、規范停放等方面都進(jìn)行了相關(guān)的約束，也減少了由于不當使用造成安全事故發(fā)生的風(fēng)險。
中國從2012年到2023年，電動(dòng)兩輪車(chē)保有量的增長(cháng)是比較迅速的，截至2023年年底，我國電動(dòng)兩輪車(chē)保有量已經(jīng)達到4.2億輛，相當于每4個(gè)人就有1輛電動(dòng)兩輪車(chē)，每個(gè)家庭至少有一臺車(chē)，而且大家可能最近也聽(tīng)了一些超標電動(dòng)車(chē)也要進(jìn)行換購，后續電動(dòng)兩輪車(chē)換購潮的來(lái)臨也會(huì )助推銷(xiāo)量的進(jìn)一步提升。
從銷(xiāo)量來(lái)看，2012年到2023年雖然有波動(dòng)，但整體是穩步向上的。我們在2023年中國電動(dòng)兩輪車(chē)的銷(xiāo)量達到5500萬(wàn)輛，同時(shí)預計在2024年到2030年每年將以7%的復合增長(cháng)率進(jìn)行增長(cháng)，預計到2030年能達到9000萬(wàn)輛的銷(xiāo)售量。
海外方面，因為海外也是電動(dòng)兩輪車(chē)發(fā)展的重地。首先看歐洲，歐洲是摩托車(chē)的發(fā)源地，摩托車(chē)的文化比較濃厚，他們也通過(guò)各種補貼，包括油改電的政策來(lái)刺激電動(dòng)兩輪車(chē)的需求，以及最近俄烏戰爭導致能源危機升級，不少歐洲民眾也在逐步改變他們的出行方式，用電動(dòng)兩輪車(chē)出行。第二個(gè)是東南亞，東南亞印尼各方面最近大家也聽(tīng)得比較多，他們也是全球第二大摩托車(chē)市場(chǎng)，在他們那里也有很多國家出臺了相關(guān)的政策補貼，因此電動(dòng)兩輪車(chē)也進(jìn)入快速導入期。2023、2024、2025年這三年的增長(cháng)空間是非常非常巨大的，到2025年預計能達到460萬(wàn)輛，同時(shí)滲透率到2025年也能達到25%，這有點(diǎn)像中國前期的新能源汽車(chē)的發(fā)展規律。印度這塊是全球最大的電動(dòng)兩輪車(chē)生產(chǎn)和消費市場(chǎng)之一，2023年增速也非常大，達到85.7萬(wàn)輛，比2022年上漲了33.5%，而且他們在2024年還撥出了50億盧比財政支持來(lái)發(fā)展電動(dòng)兩輪和三輪車(chē)業(yè)務(wù)。
通過(guò)跟市場(chǎng)的用戶(hù)直接接觸交流和對接之后，我們發(fā)覺(jué)在電動(dòng)兩輪車(chē)上他們有一些關(guān)注點(diǎn)和痛點(diǎn)，主要集中在以下幾個(gè)方面。
一是電池的續航，電動(dòng)兩輪車(chē)普遍續航都不太長(cháng)，可能在100公里以下或者100公里左右;二是安全因素，他們考慮得也比較多，還有充電慢、成本較高等，都需要企業(yè)通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新及上下游協(xié)作，共同打造符合消費者真正需求的電動(dòng)兩輪車(chē)產(chǎn)品。
我們結合動(dòng)力電池的發(fā)展趨勢，大家可能都知道動(dòng)力電池發(fā)展趨勢往兩個(gè)方向走，即高能量和性?xún)r(jià)比兩條路線(xiàn)。據我們分析，高能量密度，特別在高鎳三元以及半固態(tài)、固態(tài)電池這塊是比較適合電動(dòng)兩輪車(chē)的，因為電動(dòng)兩輪車(chē)的空間布局是有限的，它有利于電量的增加，同時(shí)還能實(shí)現輕量化，整車(chē)的重量不至于增加太多。高性?xún)r(jià)比的電池，由于成本低，使用壽命長(cháng)，但能量密度也是比較低，比如說(shuō)磷酸鐵鋰、鈉電等等，可能在低速車(chē)輛和運營(yíng)車(chē)輛會(huì )進(jìn)行使用，因為它們的使用周期會(huì )比較長(cháng)。
回到電動(dòng)兩輪車(chē)對電池的要求上，其實(shí)我們總結下來(lái)有五點(diǎn)。一是充電和補能要快，不管是通過(guò)快充，還是通過(guò)換電，解決用戶(hù)的痛點(diǎn)。二是高能量，帶來(lái)高續航。三是高功率，電動(dòng)兩輪車(chē)對于電池的功率還是有一定的要求，四是安全性，因為最近兩輪車(chē)的安全事故引起大家的普遍關(guān)注，我們也做了很多工作，后續會(huì )進(jìn)行介紹。五是低成本，大家會(huì )覺(jué)得電動(dòng)兩輪車(chē)成本越來(lái)越高，像前幾年汽車(chē)一樣，但隨著(zhù)汽車(chē)的普及，整個(gè)電池價(jià)格也下來(lái)，電動(dòng)兩輪車(chē)還處在這個(gè)過(guò)程中，所以對電池的需求要求低成本，讓電動(dòng)兩輪車(chē)普及得更迅速。
我們對比了電動(dòng)兩輪車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)對電池的需求，兩者存在比較多的不同。不管在電壓方面，還是在電量方面，以及充放電倍率方面，甚至熱管理方面，還有充電方式，包括電池在整車(chē)上布置，可利用的空間差異都比較大，以及電芯的選擇上都不一樣。
首先電動(dòng)兩輪車(chē)的電壓平臺比較低，基本上都是100伏以?xún)葹橹?，個(gè)別的車(chē)型比如高端的高性能電摩可能做到300伏，甚至400伏，但這個(gè)比較少。第二個(gè)體積小，電池的體積僅為乘用車(chē)電池體積的10%，這還是在電量比較高的情況下。電芯方面，適合電動(dòng)兩輪車(chē)的電芯比較少。而且，由于電動(dòng)兩輪車(chē)的整車(chē)空間問(wèn)題，無(wú)法布置更好的熱管理系統，導致無(wú)法進(jìn)行高效散熱，無(wú)法實(shí)現現在乘用車(chē)上所做的4C甚至6C的快充，這是比較大的挑戰和要求。針對這個(gè)挑戰，也總結了一下，為什么會(huì )有這種挑戰?一是電芯的內阻大，快充發(fā)熱比較大，因為沒(méi)有高效的散熱技術(shù)。二是以便攜式充電為主，充電功率比較低，因為它沒(méi)做得大。三是不兼容充電樁，而且如果采用換電，C端用戶(hù)的接受度也不太高。高電量電池在兩輪車(chē)上布置空間比較小，無(wú)法布置更多的電芯。而且可選擇的電芯少，乘用車(chē)現在一般100多的電池，在兩輪車(chē)上其實(shí)不太適合，因為它是為汽車(chē)專(zhuān)門(mén)研發(fā)的，而車(chē)型結構是不一樣的。同時(shí)我們要平衡成本和電量的情況。高功率兩輪車(chē)，特別是在一些中高速的電摩上，持續功率達到2C-3C，電池持續發(fā)熱，發(fā)熱量比較大，很多熱防護其實(shí)是很不到位的，這也是大家現在對兩輪車(chē)的安全比較關(guān)注的原因之一。低成本，比如磷酸鐵鋰的成本比較低，但它的能量密度也會(huì )比較低，在整車(chē)布置上可能裝不了更多的電量出來(lái)，導致續航比較低。包括電芯產(chǎn)能也是比較低的，導致成本也會(huì )較高。
春風(fēng)動(dòng)力結合行業(yè)發(fā)展趨勢，在充電、續航、安全等領(lǐng)域進(jìn)行了系統的設計跟驗證。首先快充這塊，針對充電慢以及無(wú)法快速補能的痛點(diǎn)，從電芯的選型到充電器的開(kāi)發(fā)，進(jìn)行系統性的快充技術(shù)研發(fā)，推出了電動(dòng)兩輪車(chē)的超級閃充技術(shù)，這是兼容了汽車(chē)的交直流充電樁，通過(guò)實(shí)際測試在整個(gè)閃充過(guò)程中，它電時(shí)間0-80%小于12分鐘，真正實(shí)現了喝一杯茶的功夫就把車(chē)子充滿(mǎn)。而且在整個(gè)充電過(guò)程中，電池的溫度只有40度以?xún)?，對電池的安全和壽命都有幫助?/p>
換電也是解決快速補能的一種方式，我們也參加了一些行業(yè)聯(lián)盟，比如說(shuō)歐洲有個(gè)可更換電池摩托車(chē)聯(lián)盟，這個(gè)聯(lián)盟目前有39家成員，我們春風(fēng)作為其中一家，同時(shí)還有本田、雅馬哈、鈴木、KTM等企業(yè)，我們共同參與制定換電系統以及通用技術(shù)參數，包括應用場(chǎng)景等。我們也致力于把規范推廣到全球范圍使用。我們也參與構建換電下的體系模式和生態(tài)的建立，有效解決電動(dòng)兩輪車(chē)快速補能的短板。
針對續航這部分，更高電量或者更高能量密度也做了很多嘗試和應用，我們進(jìn)行了車(chē)架電池一體化的設計，外殼減重30%，具有更好的操控、更長(cháng)的續航。同時(shí)也借鑒了乘用車(chē)先進(jìn)設計理念，比如無(wú)模組設計，也取消了傳統的模組設計，將電芯集成在電池內部，提升的空間利用率達到10%，同時(shí)實(shí)現減重的效果。
高能量密度方面，通過(guò)整包的結構和化學(xué)體系的優(yōu)化，電池系統能量密度可以做到200Wh/kg，較以往提升50%。高效散熱方面，結合乘用車(chē)散熱技術(shù)，也在開(kāi)發(fā)自己的小型散熱系統，能夠有效降低和均衡電芯的溫度，溫差能做到5度以?xún)?，同時(shí)保證在冬天使用時(shí)能夠有效加熱，不懼嚴寒。
安全方面，大家比較關(guān)注，特別電動(dòng)兩輪車(chē)的事故頻發(fā)不斷。因此電池到整車(chē)進(jìn)行系統性的設計驗證，推出高安全電池系統，這里有整車(chē)級別，有電池級別，包括智能技術(shù)的應用，最終想實(shí)現讓安全成為春風(fēng)的一個(gè)品牌亮點(diǎn)。
這里是春風(fēng)后續將推出的高端電摩，將采用高安全的電池，通過(guò)汽車(chē)級的安全測試，這里就包括熱失控試驗，確保用戶(hù)安心使用。具體通過(guò)以下幾點(diǎn)實(shí)現，一是化學(xué)體系的高安全，化學(xué)材料，以及防爆閥、隔熱防火材料的應用，防止電器過(guò)充短路情況的發(fā)生。包括外殼的防水防塵設計，最終在電池系統級別按照汽車(chē)級的安全測試全部通過(guò)，這里有個(gè)視頻給大家展示一下。
第一個(gè)是春風(fēng)使用的電池，通過(guò)加熱后定向卸壓無(wú)明火產(chǎn)生，如果沒(méi)有這種設計它一旦熱失控瞬間爆燃，對駕乘人員很不安全。同時(shí)，采用車(chē)規級的裂度三小時(shí)的震動(dòng)，疊加環(huán)境跟充放電綜合實(shí)驗，保證電池安全，電池在火燒的時(shí)候也不會(huì )發(fā)生爆炸。我們在跌落的時(shí)候，做的低溫跌落，還不是做的常溫跌落，在擠壓環(huán)境測試時(shí)，電池均沒(méi)有發(fā)生爆炸起火，大家可以放心使用。
我們對于行業(yè)的建議有以下幾點(diǎn)。
一是規范化，我們建議健全法律法規，加大監管力度，因為最近很多改裝電池，其實(shí)很不規范，對電池或者整個(gè)行業(yè)都是損害比較大的。因此我們建議規范整車(chē)和電池企業(yè)的行為，杜絕改裝，提高安全性。
二是電池平臺化進(jìn)行降本增效，運用平臺化、標準化的產(chǎn)品實(shí)現電池通用，增加規模，縮短研發(fā)周期，降低維修難度，最終實(shí)現降本。
三是技術(shù)的持續投入，比如半固態(tài)電池以及鈉電池在兩輪車(chē)領(lǐng)域持續投入，將來(lái)實(shí)現規?；瘧煤髱?lái)成本的降低。
四是政策的支持，我們建議優(yōu)化現有的電池法規，能夠更符合普通老百姓的訴求，逐步放開(kāi)一些城市的禁項，像重慶比較好，成都摩都。還有智能化也將成為企業(yè)未來(lái)各方面的差異點(diǎn)。
下面介紹一下春風(fēng)動(dòng)力電動(dòng)化的戰略發(fā)展布局。
春風(fēng)動(dòng)力總部位于杭州，成立已經(jīng)有35周年了，主要是專(zhuān)注研發(fā)制造和銷(xiāo)售摩托車(chē)、全地形車(chē)、發(fā)動(dòng)機及后市場(chǎng)用品，目前全球已經(jīng)超過(guò)6000人，產(chǎn)品銷(xiāo)往100多個(gè)國家和地區，同時(shí)擁有4000多家經(jīng)銷(xiāo)商。
在這里有幾個(gè)點(diǎn)跟大家分享一下，一是2013年我們成為了國賓護衛隊的指定摩托車(chē)生產(chǎn)商，同時(shí)2017年在上海證券交易所成功上市。我們有幾大研發(fā)中心，比如說(shuō)杭州作為總部研發(fā)中心，還有上海、美國、歐洲，都建立有研發(fā)中心。同時(shí)在各個(gè)地方建立有合資公司，比如和KTM在杭州有合資公司，和雅馬哈在株洲有合資公司。同時(shí)在泰國、墨西哥也有制造基地，重慶也在布局制造基地。
下面圖是我們國賓的圖片，還是比較帥的。
春風(fēng)集團目前下設4個(gè)子品牌以及2家合資公司，CFMOTO是主要品牌，CRAFTED是專(zhuān)門(mén)的后市場(chǎng)品牌，GOES是我們收購法國全地形車(chē)的品牌，ZEEHO是電動(dòng)都市出行的子品牌，同時(shí)與KTM、雅馬哈在杭州、株洲也建立了合資公司和工廠(chǎng)。我們電動(dòng)車(chē)型主要是在CFMOTO和集合下面進(jìn)行生產(chǎn)，其中CFMOTO定位于運動(dòng)、玩樂(lè )和休閑，高性能的電動(dòng)產(chǎn)品給消費者極致體驗，定位于休閑娛樂(lè )。ZEEHO定位于電動(dòng)都市出行，旨在為消費者提供既環(huán)保又時(shí)尚的電動(dòng)出行解決方案，大家可以看看這些產(chǎn)品，CFMOTO下面有油的，也有電的，也有混動(dòng)的產(chǎn)品，包括四輪產(chǎn)品，四輪拳頭產(chǎn)品，也有電動(dòng)化的一些產(chǎn)品后面陸陸續續會(huì )推出來(lái)。集合品牌下面全部是電動(dòng)的，前期推出AE8、AE6、AE4、AE2以及CT系列，今年陸陸續續在很多城市會(huì )推廣門(mén)店，包括車(chē)型也會(huì )不斷豐富和拓展出來(lái)。
最后跟大家分享一下我們在電動(dòng)化方面的發(fā)展規劃，前面也能看到春風(fēng)從兩輪到四輪產(chǎn)品都具備，所以產(chǎn)品涵蓋電動(dòng)自行車(chē)、電輕摩、電摩、電動(dòng)UTV以及電動(dòng)ATV，產(chǎn)品也涵蓋了全電動(dòng)、混動(dòng)、增程、插混、微混和弱混，這也是為行業(yè)助力。
在三電系統這部分，我們也進(jìn)行了很多自研產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，從電池BMS電控電驅到電源，從48伏到355伏的高壓，從10千瓦到200千瓦的功率段，春風(fēng)動(dòng)力是全覆蓋的。
我的分享就到這里，謝謝大家!
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