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融资500万 他造成本为特斯拉1/3的锂电池 4600节续航500公里

来源:铅笔道 作者:佚名 发表日期:2017/8/22

◆ 纳波克动力创始人刘清鹏对他的加电站方案充满信心。

文| 铅笔道 记者 吴泽骞

?导语

清华法学院毕业的刘清鹏与新能源汽车电池结缘,源于大二时与电子系的师兄一起参加的一次创业大赛。

"就如同着了魔",此后他一发不可收拾,开始学习汽车系、电子系等相关课程。接着又组队做电动自行车、电动汽车换电站项目,并在毕业后加入了普天海油新能源公司。

从电动汽车充换电站规划设计,到动力电池PACK研究,再到深圳大运会新能源汽车充电站网络规划建设,刘清鹏都有涉足。2015年他看到电动汽车发展的机会,决定自主创业,成立了纳波克动力,走上了电动汽车锂电池的研发之路。

目前,团队已在山东德州、江苏连云港、山西介休建造了三个电池生产基地,并在苏州组建了研发中心。

其生产的锂电池系统的比能量为150wh/kg,寿命为800次满循环,折合使用年限6年以上,性能是传统铅酸电池的三倍。与特斯拉动力电池组性能一致的情况下,纳波克动力锂电池成本为特斯拉的三分之一。

同时,纳波克动力研发的电动自行车和电动汽车换电站,将分别于今年9月和11月投入使用。

注: 刘清鹏承诺文中数据无误,为其真实性负责,铅笔道已备份录音速记,为内容客观性背书。

为电动汽车研发锂电池

全国低速四轮电动汽车的发展让刘清鹏心动了,"近几年的销售规模基本以100%的增长率在不断扩大"。

但是这类车几乎都是使用铅酸电池,比能量低、寿命短,且不环保。刘清鹏希望开发一款高性价比的锂电池系统以替代铅酸电池。同时借助低速电动车销量,为公司打下良好的业务和财务基础。

于是刘清鹏便拉着原来在普天海油的5位同事,于2015年年初创办了"纳波克动力",向整车厂提供锂电池系统。随后一年半的时间,团队开启了漫长的电池研发历程。

"电池系统最核心的目标就是热管理。"一是在电池温度较高时进行有效散热,防止热量过高产生爆炸;二是在电池温度较低时进行预热,提升电池温度,确保低温下的充电、放电性能和安全性;三是减小电池组内的温度差异,抑制局部热区的形成。

特斯拉为了解决这些问题,将50%水与50%乙二醇作为冷却液,注入曲折布置在电芯之间的铜导管,通过冷却液内部流动来带走热量。但这种方式没有隔绝电芯与空气的接触,且导热效果有一定的局限性。-10摄氏度情况下使用,续航会缩短30%,发生碰撞后容易起火。

纳波克动力则采用了新的散热方式——将发热部件浸泡在绝缘导热油中。团队将组装焊接好的200节18650型动力电池组,连同电池组BMS电路板等发热部件,整体浸泡到绝缘导热油中,然后封装形成独立的电池包。

因为电池和导热油无死角接触,热量可以随时通过油的对流传递到外部。同时隔绝电池组与外界空气的接触,电芯几乎是不可燃烧的。另外,油体可以吸收车辆行驶过程中产生的震动,减少焊接点脱落等问题的出现。

除此之外,团队还在电池系统加热方面进行了一些独特设计,以保证电芯加热均匀,"任何两个电池之间的温差不会超过1摄氏度"。



◆ 纳波克动力研发的锂电池系统

设计低成本换电站

虽然技术原理很简单,但在材料融适性、加热片设计等各个方面,团队都需要一项项去攻克。样品出来后,团队于去年8月完成了200万元天使轮融资,投资方为紫荆花创投、泰有基金、泰益基金、喔赢资本。

手握资金的团队,在山东德州建立了5000平米的生产基地,规划产能2亿元,并开始为周边的低速车生产方提供锂电池系统,截至目前已签订4亿元意向订单。


◆ 电池生产车间内景

此时电池的比能量为150wh/kg,寿命为800次满循环,折合使用年限6年以上,是传统铅酸电池的3倍。与特斯拉动力电池组性能一致的情况下,纳波克科技的电池成本是特斯拉的三分之一。

在电池研发与生产进入正轨之后,刘清鹏终于能够认真考虑他的核心目标——高速电动汽车换电站。

"这可以解决高速电动汽车推广的三大核心问题。"首先与同品级燃油车相比,电动汽车售价更贵,主要原因就在于电池成本过高;其次目前电动汽车的实际续航里程多在200公里以下,难以满足消费者需求;最后,电动汽车快充频繁会严重缩短电池寿命并带来安全隐患,慢充则需要6~12个小时,用户使用不便。

"裸车销售、电池租赁、里程计费"的换电站模式,成为了解决上述三个问题的必然选择。用户只需购买车身,购车成本下降一半。电池可以免费向厂家租赁,按照使用公里数缴纳电池折旧费。电量不足时,用户可在家充电,也可直接到换电站更换电池,只需支付数十元服务费。

不过这种模式并不是一个新东西,以色列的BP公司、中国国家电网、普天新能源、北汽新能源等公司在几年前就开始尝试。

"他们做的都比较高大上",一般需要占地数百平米,配备导轨机器人,同时还需要重建电网才能实现对数百组电池进行充电。"一个换电站的成本在千万以上,北京这种规模的城市至少需要50~100个。"

这种形态的换电站已经被证明难以持久运作下去,刘清鹏考虑采用"蚂蚁吃大象"的方式,即将街头的洗车店改造为加盟店,"两间门头房就够了"。每个加盟店缴纳电池押金之后,就可配备10组电池,电池使用1年后强制回收。


◆ 当第一个试点城市确定后,加电站就会落地开发。

店主只需去当地电网公司申请380伏的动力电,就可满足电池的充电需求,无需改造电网。电池是模块化的形式,单个电池包10公斤重,换电站员工可以轻易更换,且能组合成不同车型的电池结构。

车主每次换电池的服务费为50元,单次换电续航为500公里,服务费全部归加盟店所有。"除了房租和人工成本,一个三线城市的洗车店从我这项业务上,每月就可纯赚8000元。"纳波克动力则从电池折旧费中获得收益。

开发共享电动公务车

虽然换电站模式很理想,但此时刘清鹏还面临着"先有鸡还是先有蛋"的问题。"没有换电站,用户不会买你的车,但是前期如果铺设大量换电站,却没有用户使用,设备损耗、人工支出等也是我们无法承担的。"

共享经济的出现给了刘清鹏启发,不过此时他的目标并没有直接瞄准大众市场,而是放在了政府机关上,准备搭建共享电动公务车项目。

2014年政府公车改革以后,很多政府部门的公车都被削减了,但工作中仍存在大量用车需求。如果使用共享电动汽车,相比打车或者开私家车能够节约一半的费用。而换电站的形式也无需对政府办公楼停车场进行改造,不用建设充电桩,只需去临街换电站换电池即可。

政府一般会批量采购,这也能保证前期建设的自营换电站处于高效使用状态。当换电站网络初具规模之后,就可以发展私家电动汽车,进而又能促进换电站的服务需求。

专注于汽车动力电池研发的纳波克动力,并没有研发整车的计划,那共享电动汽车车体从何而来?

刘清鹏找到了制造电动汽车的清华师兄,与其合作开发出了一款共享电动汽车。锂电池系统位于汽车后备箱,由4600只18650型电池组成。最高续航500公里,最高时速120公里,50公里加速3秒。



◆ 该车配置遥控开锁、一键启动功能,手机App可查询车辆位置、电量等信息。

团队正与潍坊、青岛、临沂、淄博、连云港等地政府进行谈判,共享电动公务车项目预计今年11月发布。

就在筹划此事期间,清华大学两间宿舍因给电动车充电而发生火灾,学校由此禁止学生在宿舍私自充电。这让刘清鹏发现了将汽车换电站小型化,转变为电动自行车换电柜的机会。

学生购买的指定电动自行车没电之后,可以到分布于校园内的换电站更换电池,用户每月按照使用里程支付电池折旧费。每个换电柜有10块电池,学生将原有电池放入空槽检测,无损毁且使用人信息验证无误后,可取出新电池使用,满电电池可续航160公里。

每天服务人员会巡检,将低电量电池取回充电工厂,该工厂可同时为1000组电池进行充电,占地面积200平米,现正在建设中。该项目预计9月推出,首批将在北大清华附近布置10个加电柜。

团队在今年3月完成了500万元天使轮+融资,投资方为紫荆花创投、泰有基金、泰益基金、喔赢资本以及一位个人投资者。

目前,纳波克动力已经在山东德州、江苏连云港、山西介休建造了三个电池生产基地,并在苏州组建了研发中心。

团队现寻求5000万元A轮融资,出让15%股份,主要作为流动资金以及用于产品投放。

[责任编辑:张重阳]