中國儲能網(wǎng)訊：隨著人們對電池續(xù)航里程能力要求的不斷提高，眾多電池生產(chǎn)企業(yè)也將提升電池能量密度作為主要研發(fā)方向之一?？萍疾坎块L萬鋼于4月26日在2016中國汽車論壇上表示，今后五年要努力把動力電池單位能量密度提高一倍，把制造成本降低50％，使單位電池能量達(dá)到300瓦時以上的同時，成本降至1元以下。
近日，超威集團發(fā)布消息，消息稱超威集團旗下子公司浙江超威創(chuàng)元實業(yè)有限公司（以下簡稱超威創(chuàng)元）在圓柱18650鋰電電芯研發(fā)方面取得新進(jìn)展，新研發(fā)出的圓柱18650鋰電電芯容量一舉突破3000mAh“大關(guān)”，達(dá)到4050mAh，比能量已超過300wh/kg，提前實現(xiàn)科技部所給出的目標(biāo)。
對此，我們對超威創(chuàng)元技術(shù)總監(jiān)任寧進(jìn)行了獨家采訪，采訪過程中任寧也逐漸揭開了超威創(chuàng)元18650-4050mAh電芯的神秘面紗。
據(jù)任寧介紹，超威創(chuàng)元18650-4050mAh電芯比能量可達(dá)306Wh/kg，可以說提前完成了科技部“2020年的動力電池單體比能量300Wh/kg”的目標(biāo)。此款電芯不僅在容量和比能量上有所突破，在其他性能上也很優(yōu)異。任寧說，這款電芯循環(huán)壽命在300次以上（1C100%DOD），而低溫性能和荷電保持能力均已達(dá)到國標(biāo)（GB/T31484、GB/T31486）要求，-20℃條件下1C放電容量大于70%。
為了實現(xiàn)新產(chǎn)品的性能優(yōu)勢，超威創(chuàng)元的科研團隊在電池電極、電解液、隔膜以及相關(guān)工藝和技術(shù)方面多做出了大量的改進(jìn)工作。
超威創(chuàng)元開發(fā)這款高容量電芯的最初思路是采用高容量正極材料和高容量負(fù)極材料。此體系中正極采用NCA材料，克容量可達(dá)200mAh/g，負(fù)極采用硅碳負(fù)極材料，克容量可達(dá)650mAh/g。在隔膜方面，這款電芯采用了PVDF凝膠隔膜，此類隔膜可以有效提升電芯的安全性能，如針刺，擠壓等測試均以通過超威創(chuàng)元企標(biāo)測試，并且正在第三方檢測機構(gòu)送檢。電解液方面，超威創(chuàng)元與合作伙伴共同研發(fā)出適合此體系的電解液，降低了電解液的粘度，提高了電解液同負(fù)極的相容性，解決了高能量密度電芯不容易滲液等問題。
此外，任寧表示，超威創(chuàng)元在研發(fā)這款高容量18650電芯過程中，采用了最新研發(fā)的導(dǎo)電體系，提高極片導(dǎo)電性能的同時也提升了主材在極片中的占比。同時超威創(chuàng)元還開發(fā)了特有的更薄、更安全的蓋帽體系，使原材料的可用體積增大，從而提升了比能量。
當(dāng)編輯問及這款電芯是否會配套在超威創(chuàng)元所生產(chǎn)的新能源物流車上時，任寧表示，此單體電芯雖已開發(fā)成功，但目前配合此電芯體系的系統(tǒng)工程還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有結(jié)束。可以肯定的是，未來該款電芯一定會在超威創(chuàng)元的新能源物流車上實現(xiàn)應(yīng)用。
在“2016中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)高峰論壇上”，科技部863計劃電動車動力電池重大專項監(jiān)測中心主任王子冬提到，18650電芯單體的能量密度可能很高，但是成組后的能量密度不一定占便宜。對此任寧表示認(rèn)同，他解釋說，“超威創(chuàng)元一直認(rèn)為成組之后的能量密度和單體電芯的能量密度沒有必然的聯(lián)系，成組之后的能量密度更多取決于成組結(jié)構(gòu)、防護等級等一系列合理設(shè)計以及材料選用。在結(jié)構(gòu)布局、系統(tǒng)防護等級以及材料應(yīng)用合理的情況下，各種電芯在成組以后都可以達(dá)到較高的能量密度?！?
目前，18650鋰離子電池已被廣泛地應(yīng)用于筆記本電腦、隨身電源、醫(yī)療儀器等電子領(lǐng)域，特別是在新能源電動汽車領(lǐng)域，18650電池已成為電動汽車制造廠商主要選擇之一。隨著三元材料電池在電動乘用車、電動物流車、電動環(huán)衛(wèi)車等車型上的廣泛應(yīng)用，三元18650鋰離子電池的市場份額也逐漸加大。在提高電池能量密度的同時，如何降低電池成本也成為生產(chǎn)企業(yè)急需解決的問題。
任寧提出，超威創(chuàng)元主要從兩方面著手解決點成成本問題。第一，從源頭控制成本。在電池正負(fù)極、隔膜等高端材料方面，國內(nèi)大部分企業(yè)生產(chǎn)及應(yīng)用還不夠成熟，因此，超威創(chuàng)元配合各材料廠家不斷改進(jìn)和提高材料的一致性和可使用性，通過規(guī)模化生產(chǎn)降低材料的成本。第二，從工藝方面控制。超威創(chuàng)元會繼續(xù)為該款高容量18650開發(fā)新工藝，通過新工藝的實施減少材料浪費、提高成品率，最終實現(xiàn)降低成本。
任寧還對時下熱議的電池目錄“退出機制”發(fā)表了見解，他認(rèn)為，“退出機制”是保護優(yōu)質(zhì)企業(yè)，實現(xiàn)公平競爭的有效措施，對推動我國動力電池行業(yè)的健康發(fā)展具有重要意義，超威創(chuàng)元非常贊成這一觀點。目前我國電池制造水平與日韓等國際巨頭仍存有差距，積極發(fā)展動力電池行業(yè)是國內(nèi)眾多生產(chǎn)企業(yè)共同的任務(wù)。任寧認(rèn)為國內(nèi)企業(yè)和日韓企業(yè)最大的差別在于研發(fā)的投入，尤其在研發(fā)人員的投入方面，國內(nèi)企業(yè)需要加大投入力度，讓創(chuàng)新的光芒源源不斷的隨時隨地迸發(fā)。超威創(chuàng)元在研發(fā)上的投入也在逐年遞增，如此次的高容量18650開發(fā)，超威創(chuàng)元公司就投入了巨大的人力物力成本，才如此高效的完成了此次4050mAh的18650電芯開發(fā)。
