中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：在新能源汽車產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的進(jìn)程中，作為核心部件，動(dòng)力電池的技術(shù)創(chuàng)新扮演著重要角色。新能源汽車的安全性、可靠性、續(xù)駛里程、成本等關(guān)鍵指標(biāo)，動(dòng)力電池技術(shù)都起著決定性作用。
當(dāng)下，我國(guó)新能源汽車動(dòng)力電池技術(shù)創(chuàng)新呈現(xiàn)出從材料創(chuàng)新到技術(shù)創(chuàng)新，百花齊放、百舸爭(zhēng)流的格局。越來(lái)越多的主流整車企業(yè)、電池企業(yè)都在加大力度研發(fā)能夠充分滿足產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)需求的高安全、高性能、高性價(jià)比的動(dòng)力電池，在技術(shù)多元化的格局下，積極探尋動(dòng)力電池創(chuàng)新的“最佳路徑”和“最佳方案”。
根據(jù)乘聯(lián)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示，今年1~8月中國(guó)汽車行業(yè)累計(jì)銷售新能源汽車601.6萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)35.3%。8月的新能源車滲透率連續(xù)第二個(gè)月超過(guò)50%，達(dá)53.9%。同期，根據(jù)動(dòng)力電池行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，今年1~8月，我國(guó)動(dòng)力電池累計(jì)裝車量292.1GWh,累計(jì)同比增長(zhǎng)33.2%。
“動(dòng)力電池的技術(shù)水平和發(fā)展?fàn)顩r，將在很大程度上影響著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的未來(lái)走向。動(dòng)力電池技術(shù)就如同電動(dòng)車的‘心臟’，為車輛提供源源不斷的發(fā)展動(dòng)力。一輛電動(dòng)車品質(zhì)的‘高’與‘低’，與動(dòng)力電池的技術(shù)密不可分。動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車的核心技術(shù)，只有做好電池，才能做好電動(dòng)汽車，才能引領(lǐng)汽車產(chǎn)業(yè)邁向更加綠色、智能的未來(lái)。這不僅是對(duì)消費(fèi)者的負(fù)責(zé)，更是對(duì)整個(gè)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)未來(lái)的擔(dān)當(dāng)?！比涨?，中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)師建華在2024動(dòng)力電池發(fā)展趨勢(shì)論壇現(xiàn)場(chǎng)說(shuō)。
磷酸鐵鋰電池裝車量占據(jù)優(yōu)勢(shì)
國(guó)內(nèi)企業(yè)紛紛加大布局
在眾多新材料中，磷酸鐵鋰電池并不算“新”。不過(guò)，憑借穩(wěn)定的安全性、較長(zhǎng)的使用壽命、較快的充電速度、較高的環(huán)保性能等優(yōu)勢(shì)，磷酸鐵鋰電池仍是現(xiàn)階段的主流。
根據(jù)中國(guó)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟發(fā)布的數(shù)據(jù)，今年前7個(gè)月，我國(guó)動(dòng)力電池累計(jì)裝車量達(dá)到244.9GWh，同比增長(zhǎng)32.8%。其中，磷酸鐵鋰電池累計(jì)裝車量達(dá)到171.1GWh，占總裝車量的69.9%，同比增長(zhǎng)36.3%，占據(jù)市場(chǎng)主流。在出口方面，磷酸鐵鋰電池也表現(xiàn)出強(qiáng)勁增長(zhǎng)。今年1~7月，我國(guó)磷酸鐵鋰電池累計(jì)出口量為27.4GWh，同比增長(zhǎng)41.1%，占比達(dá)到39.3%。
近來(lái)，國(guó)內(nèi)主流電池企業(yè)也加大了在全球范圍內(nèi)的磷酸鐵鋰電池布局。7月初，中國(guó)遠(yuǎn)景科技集團(tuán)旗下公司遠(yuǎn)景動(dòng)力在西班牙建設(shè)的超級(jí)電池工廠奠基，該工廠將成為歐洲首個(gè)磷酸鐵鋰電池超級(jí)工廠，預(yù)計(jì)2026年投產(chǎn)；不久前，寧德時(shí)代與LG新能源公司合作，雙方將為雷諾電動(dòng)汽車子公司供應(yīng)磷酸鐵鋰電池。
“鋰電池一直以來(lái)都是電儲(chǔ)能重要的載體，在汽車產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，電動(dòng)車的快速發(fā)展推動(dòng)了鋰電池的技術(shù)革新。而想要持續(xù)推動(dòng)鋰電池的技術(shù)革新，必須從底層邏輯上重視材料創(chuàng)新與結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，所以，動(dòng)力電池未來(lái)發(fā)展方向包括提高比能量密度，如開(kāi)發(fā)固體鋰電池，采用固體電解質(zhì)，解決安全性問(wèn)題，增加比能量密度，從聚合物電解質(zhì)向氧化物半固態(tài)電池、硫化物和鹵化物全固態(tài)鋰電池發(fā)展。同時(shí)，鈉離子電池作為新思想，具有價(jià)格便宜、使用溫度寬等優(yōu)點(diǎn)，但比容量密度低，目前無(wú)法完全取代鋰電池。”談及動(dòng)力電池技術(shù)路線的發(fā)展及對(duì)未來(lái)的判斷，中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)化學(xué)工程系教授金涌表示。
技術(shù)持續(xù)進(jìn)化 磷酸鐵鋰電池優(yōu)勢(shì)明顯
中國(guó)汽車技術(shù)研究中心首席科學(xué)家，新能源專項(xiàng)總工程師王芳指出，隨著新能源汽車的快速發(fā)展，消費(fèi)者對(duì)續(xù)航、補(bǔ)能、安全和回收等方面的需求推動(dòng)了動(dòng)力電池的技術(shù)革新。在材料和結(jié)構(gòu)創(chuàng)新方面，如短刀電池等結(jié)構(gòu)創(chuàng)新以及體系創(chuàng)新中的固態(tài)化嘗試，不僅提升了能量密度，也在一定程度上提高了安全性。熱擴(kuò)散測(cè)試結(jié)果顯示，越來(lái)越多的電池能夠在測(cè)試中做到不起火，證明了中國(guó)電池安全性的不斷提升。安全性是鋰電池最重要的指標(biāo)，短刀電池是新一代高安全性的磷酸鐵鋰電池。
作為近來(lái)逐漸興起的新型動(dòng)力電池技術(shù)，目前包括蜂巢能源、吉利汽車等企業(yè)紛紛投入了研發(fā)并推出了相關(guān)的產(chǎn)品。那么短刀電池究竟具備哪些優(yōu)勢(shì)？
作為短刀電池研發(fā)的助力車企之一，吉利汽車研究院新能源開(kāi)發(fā)中心電池系統(tǒng)部部長(zhǎng)姜云啟表示， 短刀電池在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上更加緊湊，能夠更好地適應(yīng)不同車型的空間需求。這使得它在安裝和布局上具有更大的靈活性，為汽車設(shè)計(jì)師提供了更多的可能性，滿足了消費(fèi)者對(duì)于車輛空間利用和個(gè)性化設(shè)計(jì)的需求?！霸谛阅芊矫?，短刀電池在磷酸鐵鋰體系中的表現(xiàn)也很出色。以吉利神盾短刀電池為例，它具備更高的能量密度，體積利用率提升50%以上；擁有更長(zhǎng)的電池壽命，安全使用壽命超100萬(wàn)公里，電芯循環(huán)壽命達(dá)3500次；具有更好的低溫工作性能，低溫續(xù)航保持率高；采用碳納米管技術(shù)，電芯從10%充至80%僅需17分鐘。在安全性能方面，采用 ‘濕法雙涂層隔膜’、自熔斷技術(shù)設(shè)計(jì)等技術(shù)，通過(guò)8針同刺挑戰(zhàn)，在生產(chǎn)基地采用全新自研MES可追溯數(shù)字化系統(tǒng)確保安全可控。PACK部分從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和熱管理方面提升安全性能，經(jīng)過(guò)嚴(yán)苛測(cè)試并獲得證書(shū)。架構(gòu)層級(jí)采用CTB構(gòu)型，提升安全和性能，可做到側(cè)柱碰電芯0侵入。”他說(shuō)。
據(jù)了解，此前在中汽中心的動(dòng)力電池品質(zhì)挑戰(zhàn)中，吉利神盾短刀動(dòng)力電池獲得品質(zhì)挑戰(zhàn)證書(shū)。中汽中心新能源檢驗(yàn)中心能源系統(tǒng)部部長(zhǎng)劉磊表示，這基于神盾電池從材料、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新和管理系統(tǒng)三個(gè)層面提升了安全性。材料層面通過(guò)設(shè)計(jì)提升安全性；結(jié)構(gòu)創(chuàng)新方面，電芯結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)集成層面的創(chuàng)新對(duì)安全性提升有幫助；管理系統(tǒng)方面，7×24小時(shí)全程監(jiān)護(hù)很關(guān)鍵。
共赴動(dòng)力電池下一程
動(dòng)力電池技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新，關(guān)乎新能源汽車產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。在技術(shù)多元化格局下 ，多方合力探尋動(dòng)力電池創(chuàng)新的“最佳方案”。在這個(gè)過(guò)程中，行業(yè)企業(yè)不能只追求速度，更要注重安全、質(zhì)量和可持續(xù)性。同時(shí)要深入研究市場(chǎng)需求和技術(shù)趨勢(shì)，制定科學(xué)合理的發(fā)展戰(zhàn)略。在順應(yīng)時(shí)代潮流和尊重產(chǎn)業(yè)發(fā)展客觀事實(shí)的基礎(chǔ)上，充分考慮安全性能、環(huán)境保護(hù)、能源可持續(xù)利用以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等多方面因素。
安全、質(zhì)量、性能、成本如何更科學(xué)地兼顧，是動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)乃至新能源汽車產(chǎn)業(yè)未來(lái)需要持續(xù)努力的方向。對(duì)此，俄羅斯工程院外籍院士，浙江大學(xué)求是科研教授，中科院客座教授熊樹(shù)生表示，磷酸鐵鋰電池最大優(yōu)點(diǎn)是安全性，適合作為車用動(dòng)力電池。短刀電池就是在磷酸鐵鋰的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)安全性更高、壽命更長(zhǎng)且快充性能優(yōu)越的解決方案。短刀電池尺寸短利于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，降低成本。其性能優(yōu)異，低溫?fù)Q電和能量密度表現(xiàn)出色，是動(dòng)力電池發(fā)展的重要方向，同時(shí)能有效降低整車成本。
“新能源車的快速增長(zhǎng)，動(dòng)力電池技術(shù)的提升是關(guān)鍵。汽車動(dòng)力電池使用壽命對(duì)保值率有更大的推動(dòng)作用，安全性更高、性能更加穩(wěn)定、使用壽命更長(zhǎng)的動(dòng)力電池產(chǎn)品，也將助力未來(lái)中國(guó)汽車在全球范圍影響力的提升，包括中國(guó)汽車的保值率美譽(yù)度獲也會(huì)得更好地提升。” 中國(guó)汽車流通協(xié)會(huì)汽車市場(chǎng)研究分會(huì)（乘用車市場(chǎng)信息聯(lián)席會(huì)）秘書(shū)長(zhǎng)崔東樹(shù)說(shuō)。
崔東樹(shù)強(qiáng)調(diào)，中國(guó)汽車行業(yè)發(fā)生本質(zhì)變化，新能源車快速增長(zhǎng)，而電池是關(guān)鍵。汽車電池使用壽命對(duì)保值率有更大的推動(dòng)作用，降低先進(jìn)技術(shù)和優(yōu)良的功率，尤其像吉利短刀電池產(chǎn)品，未來(lái)在世界范圍之內(nèi)都有很好的接受度，也使中國(guó)汽車的保值率美譽(yù)度獲得更好的提升。
談及動(dòng)力電池的品質(zhì)與安全，劉磊認(rèn)為，未來(lái)中國(guó)動(dòng)力電池可從材料、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、管理系統(tǒng)以及智能傳感技術(shù)應(yīng)用等方向努力提高安全性，這些技術(shù)雖未成熟，但高校、研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)正在探索，有望為電池安全提供技術(shù)支持。
