全球能源轉型勢不可擋,一方面給予新能源汽車(chē)動(dòng)力電池發(fā)展提速的信心和動(dòng)力,但另一方面,核心部件——動(dòng)力電池技術(shù)的升級能力,逐漸成為頭部企業(yè)戰略角逐的重點(diǎn)。這不僅體現在電池企業(yè),車(chē)企也意欲搶占電池技術(shù)高地。
日前,廣汽埃安新能源汽車(chē)有限公司研發(fā)中心電池研發(fā)部部長(cháng)李進(jìn)博士,在第七屆動(dòng)力電池應用國際峰會(huì )上作題為《新能源汽車(chē)動(dòng)力電池應用發(fā)展趨勢淺析》的主題演講,向與會(huì )代表介紹了現階段新能源汽車(chē)動(dòng)力電池應用發(fā)展趨勢,以及埃安在動(dòng)力電池新技術(shù)方面的研發(fā)進(jìn)展和成果。
基于對用戶(hù)新需求的詳細調研和分析,李進(jìn)指出,“現在用戶(hù)對新能源汽車(chē)關(guān)注的焦點(diǎn)集中在續航、價(jià)格、安全,以及快充性能等方面,而這些關(guān)鍵性能都由動(dòng)力電池起決定性作用,所以動(dòng)力電池技術(shù)需要不斷提升和改善?!?/p>
李進(jìn)表示,不同車(chē)型對電池的需求不同,大致分為:經(jīng)濟實(shí)用型、高端性能型和出行服務(wù)型,但不管哪種,安全性依然是首要需求。
市場(chǎng)需求看,經(jīng)濟實(shí)用型車(chē)型對各種性能的要求相對比較適中;高端性能車(chē)型則追求極致續航里程或充電效率;網(wǎng)約車(chē)等出行服務(wù)車(chē)型對壽命、經(jīng)濟性及充電速度要求較高……
針對不同需求,可選擇配套磷酸鐵鋰或三元電池。三元電池更適合滿(mǎn)足高端性能車(chē)型的長(cháng)續航和快充需求。鐵鋰電池在成本、安全、使用壽命等方面具有優(yōu)勢,更適用于經(jīng)濟實(shí)用車(chē)型和出行服務(wù)車(chē)型,但低溫續航和快充效率仍是其需要提升的方向。
李進(jìn)重點(diǎn)介紹道,磷酸鐵鋰電池今年市場(chǎng)占有率不斷提升,但就材料本身來(lái)說(shuō),比容量和理論值已經(jīng)比較接近,后續提升能量密度主要將通過(guò)電芯層面的正極補鋰、提升壓密和面密、箔材及隔膜等材料的輕薄化、電芯內部空間利用率提升,以及電池包空間利用率的提升。
當前,受益于電芯和系統層級的雙重努力,磷酸鐵鋰電池的續航里程已從過(guò)去的300公里-400公里,提升到現在的500公里-600公里,未來(lái)可能超過(guò)700公里,將基本滿(mǎn)足大部分客戶(hù)的基本需求,同時(shí)因兼具成本、安全及壽命的優(yōu)勢,李進(jìn)預計磷酸鐵鋰電池市場(chǎng)占比會(huì )進(jìn)一步提升。
就磷酸鐵鋰電池技術(shù)迭代趨勢,李進(jìn)認為主要是磷酸錳鐵鋰、尖晶石鎳錳酸鋰等高錳體系方向。該體系具有平臺電壓高、單位電量碳酸鋰投入量更低、理論成本更低等優(yōu)勢,未來(lái)或將在部分應用場(chǎng)景替代部分磷酸鐵鋰電池。
同時(shí),“對于高錳體系材料,錳溶出、磷酸錳鐵鋰導電性差、內阻偏大、電壓平臺衰減、自放電、高溫循環(huán)產(chǎn)氣等問(wèn)題,還需要進(jìn)一步完善?!崩钸M(jìn)表示,雖然仍存在很多技術(shù)難點(diǎn),但高錳體系會(huì )帶來(lái)能量密度的提升和成本的降低,是值得深入去攻關(guān)的技術(shù)路線(xiàn)。
就動(dòng)力電池封裝方式變化趨勢,李進(jìn)認為方型鋁殼、大圓柱、軟包三種電池各有優(yōu)缺點(diǎn),將長(cháng)期并存。其中,方型電池在成本、壽命、整包體積利用率、系統安全等方面具有綜合優(yōu)勢,尤其是大尺寸方型電池,未來(lái)或將占據主導地位。
“4680等大圓柱封裝方式更適合高鎳三元配硅的高比能電池體系,而且更容易實(shí)現無(wú)模組化和平臺化。這類(lèi)電池生產(chǎn)過(guò)程有望達到更高的生產(chǎn)良率和效率?!崩钸M(jìn)預計,大圓柱電池未來(lái)在高性能車(chē)型上將持續擴大應用規模。
據透露,埃安電池技術(shù)發(fā)展路線(xiàn)主要分兩類(lèi):高性能和高性?xún)r(jià)比。
李進(jìn)介紹道,高性能電池主要基于高鎳三元搭配硅負極使電池能量密度持續提升,未來(lái)向半固態(tài)和固態(tài)體系過(guò)渡和迭代。相比于傳統石墨負極,硅負極比容量高,應用潛力大,優(yōu)勢凸顯。
埃安于2021年推出高比能硅負極電池,能量密度達280Wh/kg,配套LX Plus 車(chē)型,實(shí)現首款超1000公里續航車(chē)型量產(chǎn)。
據李進(jìn)介紹,埃安高比能海綿硅負極片電池采用三元正極,搭配氧化亞硅負極材料,克容量和摻硅比例都高于市場(chǎng)主流應用水平。值得注意的是,硅基負極在圓柱電池上使用較為常見(jiàn),埃安率先實(shí)現了將其應用在方形電池上,不僅電池材料體系上做了提升,并且整包設計上導入了其彈匣電池的設計思路。
李進(jìn)表示,高性?xún)r(jià)比電池技術(shù)路線(xiàn)主要是磷酸鐵鋰電池的迭代和升級,如磷酸錳鐵鋰體系、尖晶石鎳錳酸鋰體系。除了常規的磷酸鐵鋰產(chǎn)品外,埃安開(kāi)發(fā)了微晶鐵鋰電池,核心目的是改善磷酸鐵鋰低溫性能不足、能量密度偏低等問(wèn)題,目前,融合新技術(shù)的電池能量密度、低溫、快充、及循環(huán)等性能均得到顯著(zhù)提升。
此外,李進(jìn)還介紹道,埃安十分關(guān)注電池安全技術(shù),主要通過(guò)電芯本質(zhì)安全、主動(dòng)安全和被動(dòng)安全三個(gè)方面進(jìn)行了改善和相關(guān)研發(fā)工作。
據李進(jìn)介紹,在動(dòng)力電池前沿技術(shù)加持下,今年1-11月,埃安新能源汽車(chē)累積銷(xiāo)量達24.1萬(wàn)輛,同比增長(cháng)128%,已提前完成今年24萬(wàn)輛的年度銷(xiāo)售目標。雙碳目標下,全球交通與能源領(lǐng)域正發(fā)生著(zhù)深刻變革,而動(dòng)力電池技術(shù)升級是這場(chǎng)變革的核心,面向新的產(chǎn)業(yè)周期,埃安不斷加大在動(dòng)力電池領(lǐng)域的布局,其自主解決方案將進(jìn)一步提高車(chē)企在動(dòng)力電池這一核心部件領(lǐng)域的“主動(dòng)權”。

