【CIBF2024主论坛回顾】先进锂离子动力电池技术嘉宾观点分享

主持人 刘国芳 电动汽车联盟副秘书长

孙焕丽从环境分析、用户需求分析、红旗动力电池平台规划、红旗动力电池技术创新与实践进行了介绍。核心观点：

• 市场对高端汽车的需求呈上升趋势，拉动对动力电池综合性能提升的需求，电池安全、充电时间、里程、低温性能等仍是用户关注重点。新能源汽车续航里程覆盖应该进行科学和合理的评估，不能一味追求超长续航。

• 红旗打造了HME天工纯电和HMP鸿鹄混动两大平台，全面覆盖红旗品牌A级到C+级新能源车型。标配充电时间20分钟，对于纯电达到12分钟快充的需求。

• 红旗构建“电芯-控制-系统-整车-云端“五重安全屏障，为用户打造零失控、零起火的堡垒级安全电池。突破多元复配正极和包覆修饰负极耐低温电芯技术，结合智能加热策略，实现电池系统-10℃能量无衰减。构建包含零部件原材料、电池生产制造、电池使用及报废回收的全生命周期碳排放管理机制，开展红旗动力电池低碳先进技术实践。

• 新能源汽车当前已跨过“制造爽点、解决有无”的早期阶段鸿沟，处于“解决痛点、产业完善”的大众普及阶段，此阶段下，产业竞争核心聚焦两大要点：即差异化尖点打造、极致的成本控制。

• 深蓝汽车构建“超级增程”技术群，解决用户续航、补能、安全等问题，同时与竞企形成差异化竞争。主要包含以纯电平台为主的原力超集电驱技术，增程平台为主的原力智能增程技术，及安全高效的金钟罩电池。

• 长安锚定下一代先进电池开发，聚焦行业领先材料体系，围绕高安全、高比能，重点突破超薄固态隔膜、高稳定性固固界面、长循环负极等关键技术，开展全固态电芯技术研究项目，2028~2030年打造行业领先固态电芯技术。

张良从基础介绍、火发事故调查、实验研究、危害性分析四个方面进行了分享。核心观点：

• 基于采样线路熔痕、线束的金相分析、铜制集流器微观形貌、电池模组的显微CT形貌、电芯 X光故障鉴定特征，进行托底、碰撞、短路、过充、冷却系统缺失、热管理失效等调查分析。
• 通过对比18辆电动汽车样车整车燃烧实验数据进行梳理，对于加热触发的车辆进行统计，开始加热记为0秒。加热-热失控时刻间隔小于10min占比36%，大于10min小于30min占比9%，大于30min占比55%，热失控-起火间隔和热失控5min内驾驶室最高温度。
• 从火灾危险性来看，火灾蔓延时电池包满电的情况下，火焰喷射距离远，极端情况下可超过5米，周围2米处的辐射值在燃烧猛烈阶段可以超过30KW/㎡，烟气中含有多种有毒气体。从爆炸性的危害分析，氢气、一氧化碳、烷烃类，都是一定比例可燃，几种气体混在一起的时候，爆炸更容易，极易发生次生灾害。

• 小鹏汽车扶摇架构采用了先进的车载智能系统、一体式铝压铸车身、800V电驱、智能热管理系统、CIB电池车身一体化技术、基于800V SiC的快充平台等。

• SEPA2.0平台化下的材料体系选择是LFP体系，在实现低成本的同时，兼顾了快充和主流续航的需求。在电气设计创新上，通过对智能保险、采样电路和BDU进行集成化、模块化设计，缩短研发周期，降低研发费用。在电池安全创新上，从本征安全、被动安全、控制安全三个维度提升电池系统安全性，确保极端情况下系统不热扩散。

• 下一代动力电池，会在这一代基础上稍微优化化学体系，继续保持低成本快充长续航，加强低温和功率性能。希望全产业链合作，共同降低电池成本。

• 弗迪电池的解题思路是整车层级全覆盖，产品端全覆盖不同区间，包括BEV、PHEV、REEV、HEV等，甚至48V、快充、续航、循环寿命、安全能力等都要迭代升级，最重要一点是围绕极致成本快速升级。
• CTB无托盘技术：通过刀片电池技术，实现整车一体化，提升体积利用率，增加整车钢度强度，推出无托盘设计以降低成本。181超充架构：实现10%-80%电量的10分钟快充，利用刀片电池的三明治结构优势，进行热管理和电化学体系的升级。长寿命电池技术：以15年SOH大于等于85%为目标，从材料、电化学体系、力学和热学层级以及系统层级进行综合开发。

• 利用AI技术全面驱动动力电池研发，包括材料研发、电芯设计、工艺设计、整车动态策略等。结合AI算法、计算和高通量实验平台，实现从需求分析到实验设计、结果分析及迭代的自动化和AI化，以提升研发效率和成果输出。

• 48V电池与传统12V电池相比，可提供更大负载、提供更高功率、减少线束、降低电机功率损耗、减少发热、减少整车成本等优势。
• 48V电池低温性能有较好的表现，在-30℃仍可以进行大倍率地放电。从脉冲测试结果来看，高SOC和低SOC状态下均可以进行稳定的功率输出。循环寿命方面，在8000次循环后，仍可以保持80%的SOH，远高于行业平均水平。

• 从12V电池切换到48V电池，目前产业链尚不成熟，同时目前市场对48V电池的接受度不高，需要时间去普及。预测12V电池将逐渐向低容量演进，48V将成为低压电池的重要发展方向。

• 达索系统为电池产品开发在全板块、全专业、全过程提供高效协同支持，在项目启动、计划阶段、产品设计、过程设计、验证及确认、反馈及纠错等各阶段提供支撑。通过一体化实验平台满足多种类型实验室的实验数据管理要求，通过模块化功能组合覆盖从检测申请到报告输出和数据应用的全实验流程。

• 达索系统为关键材料、电芯研发、电池包产品集成、电池生产智慧工厂等环节提供数字化和智能化解决方案，大幅缩减开发周期，提高开发效率。LCA生命周期评价为全生命周期环境足迹影响评价方法学提供工具支持。

• CBMM开发了多种铌氧化物产品，用于不同的应用领域，如超级合金、光学镜片、锂离子电池正负极活性材料等。

• 铌改性的下一代正极材料具有优化颗粒形貌、提高稳定性、改善容量保持率、提高安全性的优势。铌基负极材料具有快速充电、提高安全性、长循环寿命、高能量密度的优势，可实现10C时容量保持率超过95%和超过10000次循环寿命。

• 预计到2025年，铌基负极材料将应用在100 GWh至120,000吨的电池市场；到2030年，将应用在900 GWh至1,110,000吨的电池市场。

来源： 电动汽车产业技术创新战略联盟