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只为遇见,一世知芯 ——再说磷铁18650-2000
发布时间:2019-10-10 12:14:00
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(阅读此文大概需要十分钟)


题记:很久前写过一篇稿子——《多循环高能量密度来了!》,大概是去年11月的时候推送的,当时产品刚刚研发成功,主要写了磷酸铁锂体系IFR18650-20FE 3C产品研发的渊源背景,以及研发的一个过程。

时隔快一年了,再说磷铁18650的时候,我想站在技术和生产的角度探讨一下这个产品,以及它未来的方向。


不说优点说难点:一千次的邂逅,只为你而来,用两年稳定两个2000。


树欲静而风不止,这是我对研发广泛层次的概述,为什么这么说呢?因为方向确定了,却在过程中充满着不确定因素。而稳定这两个看似简单的2000数据,却用了两年时间,这就是研发的成本,是企业的一种态度,更是在一路荆棘上的执着。

磷酸铁锂体系的优缺点想必对锂电池有一点认识的人都是了解的。而今天,我想说的是这款磷酸铁锂体系IFR18650-20FE 3C放电产品的特性——在最大限度保障安全的前提下达到两个2000,即2000mAh容量,2000次的循环寿命。

众所周知,18650锂电池是一种标准型电池,因其高电压、小内阻,组装灵活等优点被广泛应用于各大领域。从材料上讲,相对镍钴锰三元,磷酸鉄锂安全稳定性更高,更耐高温,循环性能更好,但短板是比能量、比功率相对小,耐寒性较弱。磷酸铁锂体系IFR18650-20FE 3C产品研发思路主要:在单体18650型号的前提下,确保产品安全最大化,释放材料优势,解决短板,降低成本,保障产品应用性能,并与三元形成市场互补性。

也许大家已经注意到了,当我在写到这款产品时,一直把安全性作为基础,那是因为产品在实际运用中,已与大家息息相关,当然在高意识的现代社会,面对任何一种选择,安全是我们首先考虑的,这与磷酸铁锂材料从本质上就具备着更安全的特性是一致的。

记得一年前写这款产品的时候,心理还是有点犯嘀咕的,毕竟那时才刚刚研发成功,具有说服力的资料少之又少,但还是有那么一批真诚的战略合作客户选择了相信,选择了小批量切入使用,时间已过去一年,而良好的反馈也是对这款产品最好的肯定。一次一次的成千上万数据中,不难读懂一路走来,该稳定的在保持,该改善的在变化。

好的,接下来就再回到研发的话题。

2019年4月,《电动自行车安全技术规范》(简称《新国标》)开始在全国范围内正式实施。两周前技术品保副总江涛在周例会上再次强调到,IFR18650-20FE监测数据完全优于《新国标》标准。是相同一次周例会,降成本再次被提了出来。在价格与价值成正比的前提下,应最大限度降低成本,这是在现有市场,加强自身产品竞争力的方式之一,毕竟在现有市场环境中,在同等产品选择时,可供选择性很多,很多应用商可能只看重了表面,至于材料和首要考虑因素或许被放到了价格之后,但总会有那么一部分人以其犀利的眼光看到未来。


      相对于IFR18650-20FE 3C产品,在多次实验中,申请了4项发明专利,以及多项关联知识产权,并通过CQC标示认证实验报告,权威机构技术先进查新报告,产品已趋于成熟,需要做的就是稳定、转化,对于研发而言,已不具备太大的挑战,但是,就关联性和性能深度挖掘,或许是汇亿研发接下来的重点之一。

看似简单的量产:再严格一点点,就会更好,艰难的10批次的100万支。

把目光再移到制造,笔者认为任何研发成果都应该是建立在产业化的基础之上的,只有走出了实验室,走到了大线生产,才能发现问题,改善问题,最终被市场认可,才算得上是成功的。而写产品,尤其是如单体电池生产的重资产小产品,不得不说到制造,这是确保产品质量的又一关键因素。

从研发实验室到大线批量生产,是需要老板有一定魄力的,同时也是需要一个过程的,可能100万支很多人认为不多,对于汇亿公司的日生产量来说也就生产不到4天。但汇亿却分为了10个批次,可以说是艰难的10个批次。

汇亿公司不怕自揭其短,只是以此表明新品量产的决心,以及任何一款新品规模化过程中的林林种种。
电池的生产过程,是一个流程繁多且环节不容出现瑕疵的过程。磷酸铁锂体系IFR18650-20FE这款产品虽然已经在实验室做了无数次的试验,理论数据也完全达到了量产的标准,甚至到今时今日仍然做着产品的关联研究,但都不等同于试验成功了就能量产。批量生产就意味着规模化投入、产出,意味着对产线的严格考验。
一组生产数据或许更能说明在新品起初,仅凭一己之力是多么的艰辛。这10个批次从2018年10月26日最初投产直到2019年8月连续投4个批次,经历了10个月时间,其间,汇亿公司将思路主要定在了改善、检测、市场送样,但并未大规模宣传甚至推广。究其原因:一是公司还是想把此款产品做到尽善尽美,从下图不难看出量产前期的合格率一直很低,这就直接导致了成本居高不下的问题,而高成本有背磷铁成本相对较低的实际,至少应该在客户接受范围内。二是产品需要经过市场的验证,更需要一个接受的过程;三是面对已有客户订单,公司产线呈现出势单力薄。



起初的项目是划给了技术品保中心,当试验线再不能满足生产时,就必须要与产线协调,磷酸鉄锂与三元电池虽然生产流程大径相似,但还是存在诸多细节不同,例如磷铁的涂布均匀性、易吸水性等都是大线生产必须面对的。

记得在磷铁生产初期,生产部按照正常生产工艺投产,刚刚投料,就被堵在了涂布,好在汇亿公司技术品保中心原本就参与全工段生产,更何况是刚刚投产磷铁,重视程度不言而论。技术部、研发部、品质部、设备部、生产部全在现场,一次次的调机,调整参数。烘烤时按照正常时间烘烤,最终单体电芯合格率很低。其实起初的几个批次制造中心和技术品保中心是没有发现问题到底发生在哪的,因为烘烤出来抽检水分都是达标的。针对汇亿产线情况,结合磷铁特点,在一次次探讨后,得出结论:问题可能出在烤箱后未严格管控环境,导致暴露时间较长,增加了材料吸水性。品质部马上改变抽检方式,由出隧道窑抽检改为进注液箱前检测,检测结果确实水分超标。针对此事,马上由公司设备部主导对环境控制进行改造。

当然,这只是生产流程中很细小的一点,其实自从磷铁产品投产后,电池烘烤方式、烘烤时间以及封口车间都进行了改善,提高制成环境管控,缩短电池暴露时间等。
记得今年7月份的时候,公司18650三元材料电池生产压力巨大,面对市场订单,生产一直连轴转。那天恰逢老板携我、以及我们一个销售经理在扬州走访一家已磷铁送样的客户,老板得知两个电池组在客户端已使用超过三个月,性能非常稳定,批量订单已基本拟定。返程的路上,老板让我问下制造中心刚投的15万支单批次磷铁的情况。当时制造中心李文林副总告诉我因为磷铁加长了烘烤时间,造成其他批次积压,正在着急上火呢。当把情况向老板做了汇报后,老板沉默了会,然后告诉我,磷铁是方向,有得必有失,现阶段唯有放弃占用小烤箱生产的利润可观的产品,配套磷铁生产使用。等时机成熟的时候,在现有产品的基础上,增加磷铁产线。这就是一个老板,他以魄力告诉我们方向、重点甚至方法。

当然,相信在日益理性的市场,这款产品很快就会有第二个,第三个······100万支。



在不止步的路上:欲见希望,遇见现在,预见未来。

如果仅仅觉得批量生产就够了,汇亿公司的说服力还是有点显得薄弱。下面我想讲一讲在市场的前提下,争取,实现和跨越。

当初确定搞磷酸铁锂18650-2000mAh产品研发是基于市场和行业,并不是拍脑袋就决定的。汇亿公司建厂以来一直定位为中高端产品,无论是三元体系,还是现在在搞的磷酸铁锂,而面对技术的飞速发展,产品的技术就显得相当重要,仅想凭先进的设备取胜,是经不起时间推敲的,能做的只有创新,不断的保持着自身核心竞争力。虽然做着同质化的产品,但如何才能走出一条不是同质化的道路,值得所有人深思的一个问题,并不是大家都那样了,就应该随波逐流。做企业需要走一步看三步,做高新技术产品不止要看三步,还需要不断革新的魄力。这就是希望,看到新能源的希望,看到研发成功后的希望。

昨天的时候,一个行业内朋友打电话说有21700磷铁的需求,问我们做没有,我说我们现阶段只专注18650;晚上看平台留言有一外国朋友留言一大堆英文,在线翻译后才明白那哥们看到我们有关磷铁18650-2000产品信息后非常激动,说有大量需求,还留了联系方式,希望对接,我果断将信息转给国际销售部。引出这些我只是想说磷铁18650-2000这块产品,首先是标准型号,然后现阶段只是服务于小部分客户的,这部分客户或者更专注于安全、品质、或者品牌影响力,但也不是只有这一款产品可以选择的。而现在,汇亿公司只是做着自己应该做的,做安全芯的缔造者,做市场的服务者。

2018年12月,由汇亿公司总经理助理和外聘博士携《磷酸铁锂体系18650-2000mAh产品——有锂“骑”遍天下》项目在北京参加“预见独角兽”线下路演。至此,该款产品被推到了大众甚至投资机构面前,即使当时此款产品也只是处于刚刚研发成功阶段,在接下来的2019年,却从未停止过与创投机构对接,也从未停止过技术稳定,继续研发和小批量产。为什么汇亿公司如此的迫切希望能获得投资呢?这也是没有办法的事,此款产品前期研发完全依托自身能力,虽然说在前期的建设中,汇亿公司取得了一定的市场,但毕竟也才成长两年多,在资金、产线、人才等方面确实有压力,此阶段要想完全依托市场,推动新产品,存在诸多限制,取舍不好权衡。必须要依托投资机构引入人才,渠道,加强研发,并落实前期对接的各大院校项目合作推进工作;必须要在确保现有客户产品生产的基础上,搭建专用产线,确保新品正常供给,扩大产值。

好的,那么接下来,站在磷酸铁锂体系IFR18650-20FE 3C放电这款产品的基础上,再谈一下研发思路:

昨晚值班的时候,在研发大楼测试中心看到有几组电池组正在进行不间断测试试验,从数据来看,充电温度稳定,电池组一致性较好,放电平台流畅,容量保持率表现优异。研发大楼内新规划的PACK试验线车间已装修完成,下一步,相对智能化组装设备就会进厂……这是趋于去年年底时定的三大研发方向内都必须做的基础工作一部分,随着时间的推移,在人才引入、课题开发等方面将更显丰盈。

联合众多高等院校,行业内科技带头人,产业链上下游,围绕磷酸铁锂体系IFR18650产品进行关联技术开发、物联网技术在电池中的应用、特性电池开发及应用等三大方向将开展多达20余项研发项目开展,让研发中心发挥出更大的作用。


当然,这只是近三年计划。面对瞬息的市场,汇亿人从未止步,将在明确方向的前提下,不断调整思路,面对未来,做好现在,预见未来,踌躇满志。