【正文】 目標(biāo) 1. 開(kāi)發(fā)容量規(guī)格在 50Ah 和 150Ah 左右的高能量型鋰離子動(dòng)力蓄電池，能量密度達(dá)到110 Wh/kg， 50Ah 電池內(nèi)阻小于 mΩ， 150Ah 電池內(nèi)阻小于 mΩ。 4. 動(dòng)力蓄電池管理系統(tǒng)形成與動(dòng)力蓄電池配套的產(chǎn)品線，可滿足磷酸鐵鋰的電池組管理的需要，并形成產(chǎn) 業(yè)化能力推動(dòng)混合動(dòng)力和純電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 7. 掌握鋰離子蓄電池隔膜生產(chǎn)的工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本。從國(guó)家戰(zhàn)略來(lái)看，傳統(tǒng)油煤氣等礦物能源會(huì)很快枯竭，二十一世紀(jì)后期將無(wú)油可用 。在大氣中 80%的 CO2 來(lái)自于能源消耗，隨著能源消耗量的增長(zhǎng)， CO2 釋放量在快速增加， 1990 年已達(dá) 59億噸，到 20xx 年達(dá) 84 億噸。鋰離子電池在動(dòng)力和儲(chǔ)能方面具有大規(guī)模應(yīng)用的潛力，未來(lái)用于電動(dòng)車輛和儲(chǔ)能的大功率能源器件和材料產(chǎn)業(yè)將有千億元級(jí)的市場(chǎng)規(guī)模，國(guó)內(nèi)外正在競(jìng)相開(kāi)發(fā)中。豐田汽車公司攜手松下電器公司大幅增產(chǎn)用于混合動(dòng)力車等環(huán)保車型的車載電池。東芝去年年底也宣布涉足混合動(dòng)力車等使用的車載電池業(yè)， 20xx年之前投資 200億日元建成量產(chǎn)體制。 日本 IIT 咨詢公司報(bào)告提供的數(shù)據(jù)分析表明， 20xx 年世界鋰離子電池實(shí)際增長(zhǎng)率將達(dá)18％。隨著人民生活水平的提高，對(duì)電動(dòng)自行車和 電動(dòng) 摩托車的需求會(huì)大量增加 。 Valence 公司與 HQ 公司分別在 20xx 年 9 月和 20xx 年 2 月存在著專利訴訟。美國(guó) Celgard 和日本宇部公司在干法工藝制備鋰離子電池隔膜方面有較大量的專利申請(qǐng)和授權(quán)。 14 課題主要研究?jī)?nèi)容、擬解決的技術(shù)難點(diǎn)和可能的創(chuàng)新點(diǎn)，及技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)分析（包括技術(shù)障礙、解決途徑及風(fēng)險(xiǎn)因素） 本課題將主要研究?jī)?nèi)容、擬解決的技術(shù)難點(diǎn)和可能的創(chuàng)新點(diǎn) 高能量 /高功率型車載動(dòng)力蓄電池的 開(kāi)發(fā) ? 正極設(shè)計(jì) 優(yōu)化正極活性物質(zhì)、粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑的選型和配比，調(diào)整正極片的體密度、孔隙率等，將正極的電子導(dǎo)電性和離子導(dǎo)電性最大化，保證正極的比容量發(fā)揮和優(yōu)異的循環(huán)壽命。 ? 電池設(shè)計(jì) 通過(guò)電流分布模型、熱模型、力學(xué)模型、電化學(xué)模型等確定電池極片結(jié)構(gòu)和極芯設(shè)計(jì)。優(yōu)化極芯的 可制造性和可裝配性設(shè)計(jì)，降低生產(chǎn)工藝難度和可能的過(guò)程變差。 2. 擬解決的技術(shù)難點(diǎn) 電池單體需滿足安全、密封、耐侯、耐化學(xué)、抗震、制造工藝、單位質(zhì)量、低成本的要求；電池組需滿足安全、耐侯、耐化學(xué)、抗震、抗沖擊、制造工藝、可裝配、可維護(hù)、通用、絕緣、密封、單位質(zhì)量、低成本的要求；電池包需滿足安全、絕緣、密封、質(zhì)量、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的有效性、信息反饋系統(tǒng)可靠性、裝配可靠性、抗震、抗沖擊、可維護(hù)性、低成本等要求。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)即考慮產(chǎn)品 生產(chǎn) 過(guò)程實(shí)現(xiàn)的可行性，充分優(yōu)化產(chǎn)品參數(shù)；通過(guò)模型仿真、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的可行性、簡(jiǎn)便性、高效性。 ② PFMEA，潛在過(guò)程失效模式及后果分析，用于分析、識(shí)別產(chǎn)品制造和裝配過(guò)程的潛在失效模式、后果及原因機(jī)理以預(yù)先采取措施防止問(wèn)題的發(fā)生。 鋰離子電池負(fù)極材料的開(kāi)發(fā)。鋰離子電池的充電方式主要為恒流恒壓充電，充電電流低、充電時(shí)間長(zhǎng)，尤其是恒壓充電階段充電效率更低，無(wú)法滿足動(dòng)力蓄電池的使用要求，本課題將就 17 此方面進(jìn)行深入研究，探求負(fù)極充電機(jī)理、充電影響因素、關(guān)鍵控制步驟，解決影響快速充電的重要問(wèn)題。主要表現(xiàn)在充電過(guò)程尤其是過(guò)充或快速充電過(guò)程中鋰在負(fù)極易形成鋰枝晶，造成電池內(nèi)部短路從而引起安全事故；此外，負(fù)極中含有的雜質(zhì)或電解液中 含有 的雜質(zhì)也有可能在負(fù)極析出形成枝晶，引起安全事故，因此提高負(fù)極安全性的工作主要是從抑制枝晶方面進(jìn)行。 本課題主要進(jìn)行原材料篩選及預(yù)處理工藝的研究；進(jìn)行原材料共混擠出工藝及設(shè)備的研究；進(jìn)行雙向拉伸、后處理工藝及設(shè)備的研究 . 1 原材料篩選及預(yù)處理工藝的研究。 2 原材料共混擠出工藝及設(shè)備的研究。 技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)分析 。搭載 50Ah 鋰離子動(dòng)力電池的 F3DM 和 F6DM 雙?；旌蟿?dòng)力車，單次充電純電動(dòng)模式續(xù)航能力達(dá)到 100km 以上。 ，市場(chǎng)上現(xiàn)有多數(shù)動(dòng)力電池尚不能滿足。磷酸鐵鋰正極材料的應(yīng)用，相較鈷酸鋰正極，進(jìn)一步降低了材料成本。現(xiàn)只有 XPS 可進(jìn)行表面測(cè)試，準(zhǔn)備購(gòu)買(mǎi)新的測(cè)試設(shè)備。 用于本課題聚合物共混的設(shè)備是雙螺桿擠出機(jī)，其廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠加工行業(yè)，屬于比較成熟的機(jī)械產(chǎn)品。 ： 1）前驅(qū)體磷酸鐵的合成 過(guò)程中 能否使大部分的一次顆粒團(tuán)聚成二次顆粒并使二次顆粒的粒徑在 25 微 米 以上 ； 產(chǎn)業(yè)化后連續(xù)的合成過(guò)程中是否會(huì)有其它影響產(chǎn)物純度和磷酸鐵的反應(yīng)產(chǎn)生 。通過(guò)設(shè)備檢測(cè)及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，使 EMC 可達(dá)到汽車電器的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 20 課題預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)、主要技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，可獲得的成果、知識(shí)產(chǎn)權(quán)和人才培養(yǎng)情況 1 所示 表 1 容量規(guī)格（ Ah） 20① 50 150 功率密度（ W/kg） ≥ 1800 ≥ 700 ≥ 500 能量密度（ Wh/kg） ≥ 65 ≥ 110 ≥ 110 最大放電倍率 30C(20s) 6C(30s) 5C(30s) 最大充電倍率 10C(10s) 4C(60s) 4C(60s) 單體電池內(nèi)阻（ mΩ ） ≤ ≤ ≤ 單體電壓偏差（ V） ≤ 2 單體容量偏差（％） ≤ 2 使用溫度范圍（ ℃ ） 25－ 60 擱置溫度范圍（ ℃ ） 40－ 80 荷電保持能力 （常溫下擱置 28 天） ≥ 90％ SOC 估算誤差（％） ② ≤ 5 安全性 ④ 通過(guò)行標(biāo) 或規(guī)范要求 電池組 循環(huán)壽命 （萬(wàn)公 里）②③ 15 可靠性 ② 在環(huán)境相對(duì)濕度 100％條件下，動(dòng)力蓄電池組能夠正常工作； 滿足整車行使 3 萬(wàn)公里型式試驗(yàn)的相關(guān)要求。 ④動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)（不含管理系統(tǒng)）。計(jì)劃達(dá)到的主要技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為：隔膜使用溫度 40℃－ 70℃，孔隙率 40%60%，隔膜厚度 1540μ m，厚度公差 177。主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：從原材料開(kāi)始首先合成高密度的磷酸鐵，然后利用磷酸鐵和鋰源、碳原及其它摻雜改性材料一起進(jìn)一步合成磷酸鐵鋰， 再經(jīng)簡(jiǎn)化工藝；提高效力；降低能耗等控制手段，達(dá)到降低成 本的目的。 可獲得的成果 1. 高能量型和高功率型電池產(chǎn)品及其開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的積累 。 5. 動(dòng)力蓄電池管理系統(tǒng)產(chǎn)品 。預(yù)計(jì)可獲得 2 3 項(xiàng)鋰離子蓄電池高性能負(fù)極材料科研成果，并形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)業(yè)化體系。 。 聚合物共混技術(shù) 。 3. 申請(qǐng)一批鋰離子動(dòng)力電池相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電芯設(shè)計(jì)、新技術(shù)應(yīng)用方面的專利。 7. 培養(yǎng)一批在磷酸鐵鋰方面具有自主研發(fā)和測(cè)試評(píng)價(jià)能力的研發(fā)、技術(shù)人員 8. 培養(yǎng)一批在磷酸鐵鋰方面懂工藝、生產(chǎn)和管理的高級(jí)材料制備人員。如圖 1 所示。 24 正極材料 以亞鐵鹽、磷酸、氧化劑、氫氧化鈉為原材料，經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)產(chǎn)生磷酸鐵沉淀。 負(fù)極材料 本課題將按照 APQP 流程進(jìn)行相關(guān)工作，重點(diǎn)在于 DOE、 DFMEA、 PFMEA 等過(guò)程。 20xx 年 ，比亞迪開(kāi)發(fā)出第一款以磷酸鐵鋰為正極的鋰離子動(dòng)力電池 Fe Power，從而拉開(kāi)了鋰離子動(dòng)力電池商業(yè)化的幃幕。這些先期的實(shí)驗(yàn)充分證明了鋰離子電池作為電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的方案是可行的。 動(dòng)力蓄電池管理技術(shù)方面， 20xx 年開(kāi)始成立電動(dòng)車項(xiàng)目組開(kāi)始研究相關(guān)課題，并借鑒了手機(jī)電池，自行車電池管理技術(shù)，進(jìn)行自主研發(fā)。 強(qiáng)大的垂直整合能力 比亞迪集中 IT 和汽車兩大產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì)，在鋰離子動(dòng)力電池系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)上具有強(qiáng)大的垂直整合能力。比亞迪制造鋰離子電池設(shè)備具有靈活快速的特點(diǎn)，具有根據(jù)不同電池的需要在較短的時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)成套專用設(shè)備的能力，特別適合動(dòng)力電池的研發(fā)和生產(chǎn)。 先進(jìn)的動(dòng)力電池檢測(cè)能力 從比亞迪研發(fā)鋰離子電池至今，始終把電池的品質(zhì)放在第一位，在電池研發(fā)階段和生產(chǎn)階段都投入大量人力和物力進(jìn)行性能和安全相關(guān)方面的測(cè)試。因此，本課題對(duì)原材料預(yù) 27 處理和共混擠出的工藝、設(shè)備有較高要求。 綜上所述，從工藝、設(shè)備上分析，本課題采取濕法制備鋰離子動(dòng)力電池隔膜是可行的。通過(guò)前后 20 多臺(tái)樣車的試車運(yùn)行驗(yàn)證，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。 2H2O， 再對(duì)含有結(jié)晶水的磷酸鐵進(jìn)行高溫脫水晶化，得高密度的磷酸鐵。 負(fù)極材料 1．找到合適的原材料 ； 2．確定具體工藝路線 ； 3．確定材料性能的測(cè)試方法，建立測(cè)試體系 ； 4．小樣品制備性能達(dá)到要求 ； 5．相關(guān)文件的編寫(xiě) ； 20xx 年底 高能量型電池（ 50Ah） —— 生產(chǎn)階段 1. 完成產(chǎn)能建設(shè)，達(dá)到 25,000 套 /年水平 ； 29 課題的組織和分工（包括課題 依托單位和協(xié)作單位的課題任務(wù)分工，課題 實(shí)施的組織措施及其 與重大項(xiàng)目總體目標(biāo)的關(guān)系等） 課題任務(wù)的分工 鋰離子動(dòng)力電池的開(kāi)發(fā)和量產(chǎn)由比亞迪股份有限公司及其所 屬 事業(yè)部?jī)?nèi)部協(xié)調(diào)課題的組織和分工。 按照國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（ 863 計(jì)劃）專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)管理辦法規(guī)定，制定研究經(jīng)費(fèi)管理辦法，建立健全內(nèi)部控制制度，遵守科學(xué)安排、合理配置和?？顚Ｓ玫仍瓌t，嚴(yán)格管理和合理使用課題經(jīng)費(fèi)。目前這一領(lǐng)域的市場(chǎng)目前仍然以鎳氫電池、鉛酸電池為主，鋰離子動(dòng)力電池的應(yīng)用方興未艾。此外，本田公司的混合動(dòng)力車思域在北美等市場(chǎng)也取得了不俗的銷量，混合動(dòng)力 SUV、皮卡、大客市場(chǎng)正在逐漸興起。豐田公司預(yù)測(cè)，至 20xx 年，在其生產(chǎn)的車型中，有 12%將是混合動(dòng)力汽車，即產(chǎn)量達(dá)到 100 萬(wàn)輛。 混合動(dòng)力汽車發(fā)展仍然存在的不利于其發(fā)展的因素有：成本過(guò)高，特別是對(duì)于國(guó)內(nèi)消費(fèi)群體；鋰離子電池等新技術(shù)運(yùn)用的壽命、穩(wěn)定性 和安全性風(fēng)險(xiǎn)；使用區(qū)域有一定的局限性。由于零排放和高效節(jié)能等優(yōu)勢(shì)，今后發(fā)展空間巨大。 從市場(chǎng)前景看，隨著環(huán)保的重視呼聲日高，普及零排放的純電動(dòng)汽車是今后的大勢(shì)所趨。正如比亞迪汽車總裁王傳福指出，純電動(dòng)汽車將成為角逐汽車產(chǎn)業(yè)的“核武器”。 汽車動(dòng)力電池作為其中各方面要求較高的一類， 其產(chǎn)業(yè)化將為其他組合式動(dòng)力電池提供技術(shù)積累和產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn)，部分汽車電池產(chǎn)品也有能直接移植推廣。自 20xx 年以來(lái)，先后成功開(kāi)發(fā)出了三輛福萊爾純電動(dòng)汽車、 EF3 電動(dòng)出租車、串聯(lián)式混合動(dòng)力車 HybridS、四輪邊電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)概念車 ET、 F3e 電動(dòng)乘用車、 F3DM 雙模混合動(dòng)力車、 F6DM 雙模混合動(dòng)力車和 e6純電動(dòng)力車。預(yù)計(jì) 20xx 年底將小批量上市。 這些電動(dòng)車型的開(kāi)發(fā)和量產(chǎn)將對(duì)鋰離子動(dòng)力電池提出持續(xù)的需求。 在經(jīng)濟(jì)效益方面， 比亞迪鋰離子動(dòng)力電池循環(huán)使用壽命大于 15 萬(wàn)公里，肯定滿足了車輛在正常年限內(nèi)使用而不需要考慮電池更換。 而在成本方面， 配 備了比亞迪鋰離子動(dòng)力電池的新能源汽車僅僅比同等級(jí)傳統(tǒng)燃油車整車成本 高出不到 5 萬(wàn)元 （產(chǎn)量大于 10 萬(wàn)之后 成本會(huì)更低）。 配料涂布車間 配料涂布車間占地面積約為 3500 平方米。該車間配備了大直徑的輥壓機(jī)、高精度輥切機(jī)、全自動(dòng)卷繞機(jī)、高性能的精密焊接設(shè)備以及全自動(dòng)電芯裝配機(jī)。 化成分容車間 化成分容車間面積約為 1000 平方米。 另外，公司規(guī)劃中的惠州二期工業(yè)區(qū)內(nèi)， E E5 廠房將作為鋰離子動(dòng)力電池的主要制造基地，建成后生產(chǎn)能力能達(dá)到年產(chǎn) 10,000,000PCS 以上動(dòng)力電池的生產(chǎn)規(guī)模，可滿足年產(chǎn)量 10 萬(wàn)套電動(dòng)車電池的產(chǎn)能需求。本中心可以按照 QC/T743/20xx 對(duì)車載電池進(jìn)行性能和安全方面的檢測(cè)，并參照 QC/T743 和 USABC Electric Vehicle Battery Test Procedures Manual 以及 FreedomCAR Energy Storage Abuse Test Manual for EVHEV 等文獻(xiàn)編制了比亞迪車載鐵基鋰離子動(dòng)力電池測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。 IT 零部件主要產(chǎn)品包括鋰離 子、鎳鎘、鎳氫充電電池， 液晶顯示屏模組，塑膠機(jī)構(gòu)件，鎂鋁合金，柔性電路板，攝像頭，馬達(dá)。 20xx 年公司銷售額 13 億元，利潤(rùn)總額 億元，納稅總額 億元。 20xx年銷售額 64 億元，利潤(rùn)總額 11 億元，納稅總額 億元，為 20xx 年銷售額 億元，利潤(rùn)總額 億元。 組織管理水平 20xx 年 7 月 31 日，公司在香港主板發(fā)行上市（股票代碼： 1211HK），創(chuàng)下了 54 支H 股最高發(fā)行價(jià)記錄。由此從根本上為激發(fā)員工的潛能創(chuàng)造了政策環(huán)境。公司現(xiàn)已擁有手機(jī)零部件及汽車制造兩大產(chǎn)業(yè)群，生產(chǎn)基地廣泛分布于華南、華北、華東 、西北地區(qū)，先后建成深圳、上海、西安和北京四大工業(yè)園，形成了強(qiáng)大的量產(chǎn)和成本控制能力。 相關(guān)研究基礎(chǔ)和成果 比亞迪集中 IT 和汽車兩大產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì)，專門(mén)針對(duì)電動(dòng)車研究成立了電動(dòng)汽車研究所，陸續(xù)掌握了動(dòng)力電池及其管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)技術(shù)，電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)技術(shù)等電動(dòng)汽車開(kāi)發(fā)的核心技術(shù)，而且還擁有了成熟的整車開(kāi)發(fā)技術(shù)，為 電動(dòng)汽車的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 隨著全球能源危機(jī)的不斷加劇和人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題的日益關(guān)注，依托在電池行業(yè)中的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，我公司迅速掌握了關(guān)系電動(dòng)汽車成敗的關(guān)鍵一環(huán) —— 動(dòng)力電池核 心技術(shù)，確保它能夠開(kāi)發(fā)更為節(jié)能、環(huán)保的電動(dòng)汽車產(chǎn)品并實(shí)現(xiàn)性能的提升和普及應(yīng)用，比亞迪正立志成為全球領(lǐng)先的電動(dòng)汽車制造商。并且成為最快銷量突破 10 萬(wàn)的民族自主品牌，深得市場(chǎng)青睞。 比亞迪同時(shí)也在積極 與廣東省發(fā)改委、深圳市發(fā)改局合