“缺芯少魂”不能“干叫唤”、操作系统是比芯片更加迫切和致命的问题……

 

近年来，全国政协经济委员会副主任、工信部原部长苗圩不止一次用在公开场合贡献 “警示金句”的方式，直指汽车行业转型发展的核心所在。

 

这一次，他将“重要”、“紧迫”的词汇，用在了动力电池规格尺寸上。

 

在不久前的2023世界动力电池大会上，苗圩建议推动动力电池规格尺寸的标准化。他说：“总体来看，电池规格尺寸还是偏多，适用性并不强。未来随着行业集中度提升，由行业组织动力电池企业修订动力电池规格尺寸标准，减少规格，进行标准化生产，这是将来提高竞争力的一个很重要也很紧迫的一项工作。如果做好了，将来我们还可以实现标准上的全球引领。” 

 

喊了多年的动力电池规格统一，如今已经箭在弦上，蓄势待发。

 

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标准化是必然趋势

 

当前，动力电池领域百花齐放，规格也多种多样。2017年，《电动汽车用动力蓄电池产品规格尺寸》（GB/T 34013-2017）推荐性国家标准发布，将动力蓄电池单体划分为圆柱形、方形、软包三类，并规定了动力蓄电池单体、模块和标准箱的规格尺寸。其中，动力电池一共有145种规格，包括圆型电池6种，方型电池125种，软包14种。

 

“以前，德国汽车工业联合会(VDA)标准包括了电芯、模组等标准，国内大部分企业也在按照这个标准来生产。”中国电池产业研究院院长、伊维经济研究院研究部总经理吴辉对记者说，“但是每个企业又都有自己很多尺寸的电芯，比如刀片、短刀、长刀等各种尺寸，目前从电芯层面来看，规格就越来越多了。”

 

中国化学与物理电源行业协会副理事长、全国锂电池智能制造装备标准化工作组副组长梁锐告诉记者，不同规格尺寸的电池，其制造工艺、设备也不一样，企业也就有多种生产线，造成产能浪费；制造的核心是复制，即一个型号大批量生产，可以做到从原材料到工艺的规模化管理，而规格尺寸的不统一会带来成本的居高不下；规格尺寸不统一对品质控制也带来更高难度，比如企业有10条不同产线，每条产线的品质控制方法都不一样。

 

电池尺寸规格的不同影响着电池生产制造、整车配套、电池回收等多个环节。比如，对电池企业来说，为满足不同尺寸规格的需求而花费了大量的时间和设计成本，不利于大规模自动化生产。对整车厂来说，不同电池供应商的电芯尺寸规格一般都存在差异，导致切换困难，也增加了配套成本。

 

业内人士普遍认为，动力电池电芯和模组规格尺寸统一和标准化是必然趋势。

 

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带来降本等优势

 

 “统一动力电池规格尺寸好处很多，包括标准化之后带来的pack成本的降低，电池回收与处理和批次利用时更加便利等。另外，车企在开发整个动力总成时也会方便很多。”吴辉说。

 

中国汽车战略与政策研究中心高级研究员孙昱晗总结了动力电池统一规格尺寸带来的五大产业层面的好处。

 

一是降低成本。统一规格尺寸有助于实现规模化生产，降低制造成本，从而有望进一步降低新能源汽车成本，促进市场发展；

 

二是提高兼容性。统一规格的动力电池可以在不同品牌和型号的汽车上通用，零部件供应也更加稳定，提高整个产业链的效率；

 

三是方便维修与更换。电池统一尺寸可以简化电动汽车的维修与更换流程，降低维修成本，同时提高维修效率；

 

四是便于回收利用。统一规格尺寸的动力电池更有利于回收及梯次利用，减少废旧电池对环境的影响，提高资源的再利用率；

 

五是利于基础设施建设。动力电池统一规格有利于推进充换电等基础设施的发展，使得设备采购、运维等环节充分利用规模化效应，降低成本。

 

梁锐进一步指出，此前，在动力电池的“战国时代”，我国动力电池企业为占据主要地位，研发出更多型号来占领市场，为整车厂提供定制化服务，这种方式也使得我国在动力电池技术进步和能量密度上进一步提升，也是一种创新。到了如今，标准化是更深层面、更长远的考量，动力电池标准化可以使中国动力电池继续保持优势，不仅可以在质量成本上确定产业优势，还可以在标准上引领世界，从而拥有主导权。“如果没有标准做基础，就是用沙子堆城堡。”他说。

 

“在安装设计不变的情况下，根据不同的续驶里程和动力要求，提供不同的电池容量，以满足不同的需求。这种模块化的应用，在单体、模组端都可以实现大规模自动化生产，大幅度降低生产成本。如果搞好了，将来还可以实现标准上的全球引领。特别是对方形电池尤为必要。”苗圩说。

 

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标准化面临多重挑战

 

 “锂离子电池规格、标准、特性不统一确实给新能源汽车整车和零部件发展带来了较大困难和很多负面效应。”新能源与智能网联汽车独立研究员曹广平表示，外在的各种特性只是表象，目前电池规格尺寸不统一的根本原因在于电池尤其是电芯内部的材料体系、结构以及各种特性仍无法稳定。简单说，材料体系等的技术一直在发展，仍未稳定下来，所以外在的尺寸、热管理等也就无法实现统一和技术方案的稳定。

 

吴辉指出，目前国内的电池企业非常多，纷纷进行结构创新来提高能量密度，导致规格越来越多。另外，企业也都想把自己的产品作为标准去推广。也就是说，目前整个标准的统一，其实也是企业之间的竞争。“所以短期之内，在电芯包括模组层面很难做到统一。”他说。

 

孙昱晗认为，动力电池统一规格尺寸当前主要面临以下几个方面的挑战。

 

一是技术多样性。目前，动力电池技术迭代发展快，涉及不同正负极材料、电解液、隔膜等核心部件，不同技术为达到高性能、低成本和高安全性，需匹配不同规格尺寸；

 

二是应用需求差异大。不同类型的电动汽车，如纯电动、插电式混合动力以及燃料电池等，对电池能量密度、功率密度、充放电性能等的需求不尽相同，导致电池规格尺寸的差异；

 

三是产品定制化程度高。在竞争激烈的市场中，整车企业往往定制特殊规格电池达到产品性能、续航里程等方面取得优势，影响了规格尺寸的统一；

 

四是国际标准协同难。动力电池统一规格尺寸需要国际间的共识和标准协同，多个国家和地区的生产厂家对电池尺寸和规格有不同的认识，这增加了协同难度。

 

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标准化推进“急不得，慢不得”

 

同样是在2023世界动力电池大会上，工信部副部长辛国斌表示，要研究编制换电技术标准体系，推动换电电池尺寸、换电接口、通讯协议等标准统一。中国汽车动力电池产业创新联盟董事长董扬也提到联盟今年的一项重要工作就是推进动力电池的标准化。

 

董扬讲述了一种新的推进思路：调研各家企业最想要或者最希望的三种规格尺寸，从需求端汇总归纳出少数几种电池规格，然后向全社会发布。

 

“我们不禁止，也不用产品准入方式限制大家，但是引导大家逐渐进入到规格化。就像现在的干电池，1、5、7号用得比较多，其实二号三号四号都有，年轻人没有见过。”董扬说，“在芯片联盟里，我们已经用这种方法把MCU的规格由上百种推进到七种，我相信这种方法在电池尺寸归一方面也可以起到作用。”

 

除了行业协会的引领外，梁锐认为还需要有法规上的强制力。他表示，动力电池规格尺寸的统一最主要是从应用端来标准化，从法规上做标准化的管制措施，“比如所有的电器设计都是按照1、5、7号几个电池型号设计的”。

 

吴辉表示，推动动力电池规格统一首先要从pack和模组层面做统一，电芯层面可以有更多尺寸，只要做到pack与模组的统一就对于后面的回收环节有相应的改善，然后再逐步推动整个电池电芯的标准的统一，这也需要比较长的时间。

 

孙昱晗认为可以从四个方面循序渐进推进动力电池规格尺寸标准化：一是深入了解市场需求，分析和预测未来新能源汽车技术发展趋势，以满足不同类型电动汽车在电池规格和尺寸方面的实际需求。二是鼓励电池企业间开展技术协同与信息共享，加强电池企业、整车企业、回收利用企业沟通协作，共同研究和探讨适用于统一标准的动力电池产品。三是由政府加强规范和引导，与国际同行合作，制定一套广泛接受的、通用的动力电池技术标准和规格，促进行业发展及国际合作。四是与国际同行携手合作，参与国际组织和标准制定过程，为动力电池统一规格尺寸提供全球共识。

 

曹广平则指出，规格统一的前提是需要充分发展和大规模竞争，才会有更好的电池及其规格占据一定的统治地位。在这个问题上，实际上是“急不得，但也慢不得”，要优先发展适合整车和市场要求的电池技术方案，技术方案真正好，才能在市场上居于优势地位，在规格尺寸等方面自然会占主流。