中國儲能網(wǎng)訊：在新能源汽車產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的進程中，作為核心部件，動力電池的技術(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，動力電池技術(shù)都起著決定性作用。
當下，我國新能源汽車動力電池技術(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、百舸爭流的格局。越來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)和市場需求的高安全、高性能、高性價比的動力電池，在技術(shù)多元化的格局下，積極探尋動力電池創(chuàng)新的“最佳路徑”和“最佳方案”。
根據(jù)乘聯(lián)會的數(shù)據(jù)顯示，今年1~8月中國汽車行業(yè)累計銷售新能源汽車601.6萬輛，同比增長35.3%。8月的新能源車滲透率連續(xù)第二個月超過50%，達53.9%。同期，根據(jù)動力電池行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，今年1~8月，我國動力電池累計裝車量292.1GWh,累計同比增長33.2%。
“動力電池的技術(shù)水平和發(fā)展狀況，將在很大程度上影響著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的未來走向。動力電池技術(shù)就如同電動車的‘心臟’，為車輛提供源源不斷的發(fā)展動力。一輛電動車品質(zhì)的‘高’與‘低’，與動力電池的技術(shù)密不可分。動力電池是電動汽車的核心技術(shù)，只有做好電池，才能做好電動汽車，才能引領(lǐng)汽車產(chǎn)業(yè)邁向更加綠色、智能的未來。這不僅是對消費者的負責，更是對整個電動汽車產(chǎn)業(yè)未來的擔當?！比涨埃袊妱悠嚢偃藭泵貢L師建華在2024動力電池發(fā)展趨勢論壇現(xiàn)場說。
磷酸鐵鋰電池裝車量占據(jù)優(yōu)勢
國內(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，憑借穩(wěn)定的安全性、較長的使用壽命、較快的充電速度、較高的環(huán)保性能等優(yōu)勢，磷酸鐵鋰電池仍是現(xiàn)階段的主流。
根據(jù)中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟發(fā)布的數(shù)據(jù)，今年前7個月，我國動力電池累計裝車量達到244.9GWh，同比增長32.8%。其中，磷酸鐵鋰電池累計裝車量達到171.1GWh，占總裝車量的69.9%，同比增長36.3%，占據(jù)市場主流。在出口方面，磷酸鐵鋰電池也表現(xiàn)出強勁增長。今年1~7月，我國磷酸鐵鋰電池累計出口量為27.4GWh，同比增長41.1%，占比達到39.3%。
近來，國內(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，中國遠景科技集團旗下公司遠景動力在西班牙建設的超級電池工廠奠基，該工廠將成為歐洲首個磷酸鐵鋰電池超級工廠，預計2026年投產(chǎn)；不久前，寧德時代與LG新能源公司合作，雙方將為雷諾電動汽車子公司供應磷酸鐵鋰電池。
“鋰電池一直以來都是電儲能重要的載體，在汽車產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，電動車的快速發(fā)展推動了鋰電池的技術(shù)革新。而想要持續(xù)推動鋰電池的技術(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，動力電池未來發(fā)展方向包括提高比能量密度，如開發(fā)固體鋰電池，采用固體電解質(zhì)，解決安全性問題，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，鈉離子電池作為新思想，具有價格便宜、使用溫度寬等優(yōu)點，但比容量密度低，目前無法完全取代鋰電池?！闭劶皠恿﹄姵丶夹g(shù)路線的發(fā)展及對未來的判斷，中國工程院院士、清華大學化學工程系教授金涌表示。
技術(shù)持續(xù)進化 磷酸鐵鋰電池優(yōu)勢明顯
中國汽車技術(shù)研究中心首席科學家，新能源專項總工程師王芳指出，隨著新能源汽車的快速發(fā)展，消費者對續(xù)航、補能、安全和回收等方面的需求推動了動力電池的技術(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。熱擴散測試結(jié)果顯示，越來越多的電池能夠在測試中做到不起火，證明了中國電池安全性的不斷提升。安全性是鋰電池最重要的指標，短刀電池是新一代高安全性的磷酸鐵鋰電池。
作為近來逐漸興起的新型動力電池技術(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？
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發(fā)中心電池系統(tǒng)部部長姜云啟表示， 短刀電池在結(jié)構(gòu)設計上更加緊湊，能夠更好地適應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，為汽車設計師提供了更多的可能性，滿足了消費者對于車輛空間利用和個性化設計的需求?！霸谛阅芊矫妫痰峨姵卦诹姿徼F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；擁有更長的電池壽命，安全使用壽命超100萬公里，電芯循環(huán)壽命達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)設計等技術(shù)，通過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)設計和熱管理方面提升安全性能，經(jīng)過嚴苛測試并獲得證書。架構(gòu)層級采用CTB構(gòu)型，提升安全和性能，可做到側(cè)柱碰電芯0侵入?！彼f。
據(jù)了解，此前在中汽中心的動力電池品質(zhì)挑戰(zhàn)中，吉利神盾短刀動力電池獲得品質(zhì)挑戰(zhàn)證書。中汽中心新能源檢驗中心能源系統(tǒng)部部長劉磊表示，這基于神盾電池從材料、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新和管理系統(tǒng)三個層面提升了安全性。材料層面通過設計提升安全性；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)新對安全性提升有幫助；管理系統(tǒng)方面，7×24小時全程監(jiān)護很關(guān)鍵。
共赴動力電池下一程
動力電池技術(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 ，多方合力探尋動力電池創(chuàng)新的“最佳方案”。在這個過程中，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。同時要深入研究市場需求和技術(shù)趨勢，制定科學合理的發(fā)展戰(zhàn)略。在順應時代潮流和尊重產(chǎn)業(yè)發(fā)展客觀事實的基礎(chǔ)上，充分考慮安全性能、環(huán)境保護、能源可持續(xù)利用以及社會經(jīng)濟發(fā)展等多方面因素。
安全、質(zhì)量、性能、成本如何更科學地兼顧，是動力電池產(chǎn)業(yè)乃至新能源汽車產(chǎn)業(yè)未來需要持續(xù)努力的方向。對此，俄羅斯工程院外籍院士，浙江大學求是科研教授，中科院客座教授熊樹生表示，磷酸鐵鋰電池最大優(yōu)點是安全性，適合作為車用動力電池。短刀電池就是在磷酸鐵鋰的基礎(chǔ)上進行改進和創(chuàng)新，實現(xiàn)安全性更高、壽命更長且快充性能優(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，低溫換電和能量密度表現(xiàn)出色，是動力電池發(fā)展的重要方向，同時能有效降低整車成本。
“新能源車的快速增長，動力電池技術(shù)的提升是關(guān)鍵。汽車動力電池使用壽命對保值率有更大的推動作用，安全性更高、性能更加穩(wěn)定、使用壽命更長的動力電池產(chǎn)品，也將助力未來中國汽車在全球范圍影響力的提升，包括中國汽車的保值率美譽度獲也會得更好地提升?！?中國汽車流通協(xié)會汽車市場研究分會（乘用車市場信息聯(lián)席會）秘書長崔東樹說。
崔東樹強調(diào)，中國汽車行業(yè)發(fā)生本質(zhì)變化，新能源車快速增長，而電池是關(guān)鍵。汽車電池使用壽命對保值率有更大的推動作用，降低先進技術(shù)和優(yōu)良的功率，尤其像吉利短刀電池產(chǎn)品，未來在世界范圍之內(nèi)都有很好的接受度，也使中國汽車的保值率美譽度獲得更好的提升。
談及動力電池的品質(zhì)與安全，劉磊認為，未來中國動力電池可從材料、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、研究機構(gòu)和企業(yè)正在探索，有望為電池安全提供技術(shù)支持。
