微宏动力系统(湖州)有限公司成立于2006年12月,专业从事锂离子电池材料、电池单体及系统的研发、设计、生产与销售,系国家高新技术企业,是领先的电动汽车动力系统解决方案提供者,产品广泛应用于新能源电动汽车,亦开始批量应用于电网、港口、矿山等重型装备市场。
从材料前瞻研发到电池系统生产的垂直整合
微宏拥有高度垂直整合的从材料研发到电池系统产业化体系,具备从锂离子电池的四大关键材料、电池单体到成组技术全链条的研发、中试和生产能力,这为微宏在行业中提供了更强的竞争力。
坚持“快充”技术路线
微宏选择并坚信“大倍率、长寿命、高安全”这一高难度的“快充”技术路线是电动汽车商业化的必然选择。微宏正依托快充的技术路线,逐步推进清洁城市交通“Clean City Transit”(CCT)战略,最终实现整个城市交通体系的电动化。
“澎湃动力.创想未来.”这是微宏人在城市交通电动化道路上永不停歇的追求。
l 产品/技术
一: 电芯
微宏快充电池包括第一代LpTO钛酸锂电池与第二代LpCO锂电池。两款电芯均能够实现10-15分钟快充,并具备超长使用寿命。
第一代肽酸锂电池
钛酸锂电池是重型车辆的首选,诸如纯电动及插电式混合动力客车、混合动力客车及最为复杂的储能系统包括电频调节及太阳能和风能提供的可再生能源。
卓越性能:
十分钟快速充满电;
20,000+循环寿命;
目前最安全的锂电池化学体系;
比普通锂电池更广的工作温度范围。
第二代LpCO锂电池
采用微宏专利技术生产的多孔复合碳作为负极材料,比表面积是传统石墨的20倍以上,大幅增加了锂离子的迁移和嵌入通道数量,并缩短了通道距离,使锂离子能够快速、稳定地嵌入与脱出;精心设计的先进体系兼具能量密度和稳定性好的优点。正负极的协同作用,使得LpCO锂电池在保证高能量密度的同时,实现了普通锂电池不具备的快速充电、超长循环寿命的特点。
卓越性能:
15分钟快速充满电;
10,000循环寿命;
相对于第一代快充电池更高的能量密度。
二: 电池模块
标准液冷模块
微宏标准箱模块由标准电芯组成,可根据不同的应用以及客户的不同要求提供定制化的模块设计方案,优势是具备更高的能量密度,可实现10-15分钟快速充电。
技术优势:
一体化结构设计:外部仅需连接动力端子与通信端子,排布灵活,结合独特设计的金属支撑架即可多层布置。
领先的热管理技术:内部采用绝缘冷却液保证模块整体热量均衡利用铝合金本身热导性散热,液体导热技术使得电池运行状态更稳定,更安全。
配置灵活:专为中型混合动力系统设计
全新3.0电池模块
微宏3.0标准模块能同时兼顾商用车体系批量小,定制程度高的要求,并通过像发动机一样模块化、标准化的大规模生产,是为商用车电池体系降低长期成本、提高质量稳定性、确保零备件供应的最优途径。
特性:
灵活切换的冷却模式:通用的标准化箱体设计,依据不同应用需求,生产过程只需通过采用模块端板套件,即可实现三种不同的高效冷却方式。同时,全新3.0模块配备有革命性的 “STL智能热控流体” 专利技术。STL在极端情况下能够快速隔绝失控点,抑制电池组热失控,极大地降低了车辆事故时电池系统的安全风险。通过循环,完全浸没电芯的STL能够帮助系统在快充条件下更高效地实现电芯冷却与平衡,简化了系统的复杂度和整体重量。
易维护:3.0模块可实现30秒模块快速安装,无需特殊设备,单人可拆,可搬,无需叉车;所有高低压、固定操作单面完成,所有操作面都可以设置朝外方便操作,同时,LECU内置,无需拆卸模块和PACK,2分钟快速更换独立模块LECU。
配置灵活:采用抽屉式框架成组设计,通过调整框架可堆叠多层,适用不同的车内空间。
三:电池系统
标准模块电池系统
根据不同客户的不同应用以及布置的需求,微宏采用标准液冷模块以及全新的3.0电池模块组成电池系统。
技术优势:
规模化生产:电池模块标准规模化生产,不仅保证了批量电池模块的产品品质,同时也能够确保具备竞争力的成本。
灵活配置:利用成熟的电池模块以及成组技术,灵活配置电池组。
稳定可靠:成熟的批量产品应用,稳定可靠。
MVPack
微宏所研发的MVPack快充电池组厚度仅11cm,适用于大部分电动乘用车的结构设计。
技术优势:
快速充电:MVPACK快充电池组具备高倍率(4C)快速充电能力,能在10-15分钟快充满电。快速充电能力/开始充电。
续航里程:MVPACK快充电池组装配在乘用车的纯电动模式时,满电情况下行驶里程可达300公里。
同步寿命设计600000公里:与车辆同步寿命设计,具备超长的循环寿命,可以实现与车辆等同寿命,无需更换电池,减少附加投入。
模块化设计:基于在不同汽车车身整合的需要,可灵活排布在大小、功能不同的车辆。模块化的设计保证电池组可靠稳定,方便后期维护,同时也能够经济地实现规模化制造。
STL智能热控流体:智能热控流体技术(STL)在极端情况下能够告诉凝结并隔离热失控点,抑制热失控,更高效地实现电芯冷却与热平衡,简化了系统复杂度与整体重量,降低了电池地安全风险。
行驶保障:采用模块化设计的电池模块可单独工作,在其他电池模块发生故障时依然能够保证车辆正常运行。
四:不燃烧电池技术
内短路是锂离子电池发生燃烧事故的主要原因,锂离子电池在生产与使用过程中存在各类导致发生热失控的可控与不可控的因素。不燃烧电池技术从主动防御与被动防御两个层面,隔绝锂离子电池发生热失控的风险,解决了锂离子电池的安全困局。微宏不燃烧电池技术极大地提高了锂离子电池的安全等级,并适用于不同类型的电化学体系。
1. 不燃烧电解液
研究表明,锂离子电池在发生热失控时,放热量最多的是电解液,因此不燃烧电解液是保证电池不燃烧所要解决的最重要问题。微宏历时8年研发的电解液经验证具备不燃烧的特性,能够有效控制由明火或者电池内部发生短路而造成的瞬间热失控,同时不燃烧电解液能够实现10分钟快充及超过10,000次的超长循环寿命。
2. 耐高温隔膜
在实现电解液不燃烧之后,高性能隔膜也是保证锂离子电池安全的重要保障。微宏研发的耐高温隔膜选用“凯夫拉”作为基本材料,具备很高的绝缘性及热稳定性,与普通的PE隔膜相比,耐高温隔膜熔点更高,可以保证电池即便在300摄氏度的高温下也不会发生收缩,防范电池内部短路,从而避免热失控。
3. 系统级别的被动防御-STL
在解决了锂离子电池内部的电解液以及隔膜的问题,相当于为不燃烧电池主动设立了防御措施。而从电池系统级别的安全而言,微宏也展示了采用浸没方式的STL智能热控流体技术所带来的安全优势。STL作为绝缘、阻燃、导热性能俱佳的材料,能够在电池组内部发生细微内短路的情况下,快速隔绝热失控点,同时利用液体降低热失控点的温度,最大程度地降低了电池组安全风险。作为一个被动防御的体系,STL除了安全以外,也能够均衡电池组内部温度差异、并利用外部循环实现更好的温度控制,同时即便电池组漏液,也能及时通过液体检测发现,安全更有保障。
● 市场应用情况
1. 公交客车
微宏快充动力电池产品已经在全球6个国家,100余城市,11,000多台车上累计超过10亿公里的安全运营里程。2011年4月,微宏第一条(全球第一条)快充纯电动巴士在重庆公交投入商业运营;12米长的公交大巴,每到起点站快充5-10分钟,每天充电6-8次,真正实现公交车100%满勤运行。第一批纯电动12m公交大巴运行4.5年时,经第三方检测电池容量总衰减小于5%。
2014年微宏快充锂电池进军伦敦,与多家电池厂商如LG, A123, Valence, Cobasys 等同台竞争,经历一年多的深度测试跟踪后(华威大学评测),最终斩获1000 辆伦敦双层巴士订单,为目前除中国市场外最大的电动公交车订单。目前已经有900多台运行在伦敦公交线路。同年,微宏快充锂电池打入德国市场,欧盟纯电动公交巴士评价项目(ZeEUS项目)选用了微宏作为来自中国的唯一电池供应商,第一批62 kWh钛酸锂电池,复制重庆快充模式和标准,德国明斯特投运。
配备微宏快充电池技术的新能源巴士分别占北京、重庆和西安等地市场份额的60%、90%及84%。这不仅是用户对快充技术的认可,也是对快充运营模式的肯定。微宏成为国内快充动力电池的“代名词”,赢得与多家客车厂家战略合作。排名前10的大客车厂,有7家客车厂是微宏战略合作客户或大客户,诸如苏州金龙、中通客车、北汽福田、厦门金龙、南京金龙等。
2. 港口设备及电网调频储能系统
微宏电池应用于港口设备
在国内,宁波港和上海天津港的混动力橡胶轮胎门式起重机均采用微宏的LpCO电池,当电池容量下降到25%时汽油引擎会持续提供动力,直到电力恢复到65%以上,从而达到了二十四小时不间断运营。
微宏电池应用于电网调频储能系统
微宏先进的LpTO钛酸锂电池储能系统,拥有长达20,000次的循环寿命,以及电网应用十年质量保证。如微宏的LpTO GEN3 BESS电网调频系统,已在美国南伯灵顿佛蒙特被采用。该系统的推出,实现电网调频、可再生能源并网、电网以及微电网电能质量管理的理想方案。
在国内,为平抑重庆渝北空港枢纽的3,200KW超快速充电站对电网的影响,国家电网(State Grid)在充电站附近建立了储能系统,并采用微宏400kwh/1MV LpTO 储能系统。该储能系统设置在一个标准空调的20英尺集装箱内,在电网需求时可提供最高达1.4MW的功率输出。2013年投入使用至今,微宏已为电网的稳定和峰值输出调节提供了有效的解决方案,保证充电站每日的高效运作。
3. 轨道交通领域
微宏还与客户合作,针对轨道交通领域,开发高性能纯电动与混合动力电池系统。这些系统主要用于能量回收,车辆动力或者作为辅助能源,通常需要极高功率输出以及长使用寿命。微宏与中国最大铁路车制造商中国中车携手,为其量身打造纯电动有轨电车、双源有轨电车及高速动车辅助电源系统。