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亿纬锂能冀亚娟:亿纬锂能动力电池材料技术研发进展

作者:田禾 2021-03-24 10:02:00 来源:新能源汽车网

  日前,“第二届新能源汽车及动力电池(CIBF2021深圳)国际交流会”在深圳举行,在风帆有限责任公司冠名的“软包电池核心材料及先进技术突破”专场论坛上,惠州亿纬锂能股份有限公司基础材料与技术研究室主任冀亚娟,作了主题为《亿纬锂能动力电池材料技术研发进展》的演讲。

  以下是发言内容整理:

  非常荣幸有机会在这里跟大家分享亿纬锂能的材料技术研究进展。

  动力电池的发展离不开政策、技术的驱动,目前基于我国在2030年前“碳达峰”、2060年前“碳中和”目标下,能源供给侧、能源需求侧都将迎来大的变革。

  碳中和战略奠定新能源发展基调

  基于时代发展的大背景及对国内、外动力电池市场发展调研,随着全球电动化浪潮的快速推进,我们认为电动化的趋势将提前到来,预计在2023年甚至是更早就会进入TWh时代。在如此大的需求下,动力电池技术路线如何选择?

  根据市场调研预测,未来磷酸铁锂电池和三元电池将长期并存。随着刀片电池和CTP技术的出现,磷酸铁锂电池能量密度有很大的提升。从三元的角度,长期高比能是发展的态势,高镍化会成为主流。

  动力电池战略布局提供全面解决方案

  亿纬锂能是锂电池行业内极少数同时拥有消费电池和动力电池全面解决方案的提供商。亿纬锂能始终坚持以市场为导向,为客户提供全面解决方案。

  在动力电池的产能布局上,我们将持续做好方形磷酸铁锂电池、方形三元电池、软包三元电池的稳定布局,在圆柱电池上,也已完成大圆柱电池战略布局。

  软包电池优势凸显

  基于相同的化学体系设计下,软包结构决定了它的高比能量优势,相比方形电池能量密度至少提升5%。在循环寿命方面,软包电池相比方形电池至少提升10%。

  此外,软包电池采用铝塑膜软包装结构,具备高安全性,且其内阻低,功率大,尺寸灵活,可进行定制化开发。

  我们认为全自动化、高度一致性是我们产品的优势,这源于我们采用全自动化的设备和先进的管理系统,以及在质量管理上,我们始终极度认真地做好粉尘、螺丝、毛刺、焊渣的全链管理。

  亿纬锂能软包电池技术布局

  在BEV市场,亿纬锂能将实现从240Wh/Kg到280Wh/Kg到320Wh/Kg的提升过程,2023年前以方形电池为主,稳定布局磷酸铁锂和三元材料体系。2023年后,我们会逐步地推广大圆柱电池和软包电池。在PHEV市场,基于软包的独特优势,我们将同时推进软包电池和方形电池的应用。

  目前,300Wh/kgB样产品常温循环寿命达到3000th,高温循环寿命达到1000th,可实现18min快充性能,未来的目标是实现9分钟的快充。

  高镍材料新安全技术实现重大突破

  提到高比能电池,尤其是高镍电池体系,大家都非常担心的安全问题。目前,我们已有新的安全技术突破,主要采用另一种安全性能更高的材料。

  另外,高镍材料使用过程当中正极高氧化活性会带来电解液的持续氧化,从而带来电解液的持续氧化分解。我们的技术同时解决了高温存储过程中DCIR持续增长的瓶颈。

  前沿技术持续突破

  在前沿技术研究领域,亿纬锂能一直努力走在前面。在350Wh/kg平台项目研究上,目前其常温循环寿命预计可达400th。

  亿纬锂能固态电池研究是渐进式的。第一代产品是聚合物类固态电池的研究,目前已初步实现了室温下的稳定运行,将在微型电子产品中实现应用。第二代产品将进一步开发固态化界面技术,实现在高端消费类产品的应用。第三代产品,继续提升界面的稳定性,最终实现动力储能市场的应用。

  基于传统锂离子电池技术的储备可以保障我们在未来5年的技术领先性,我们也会思考在未来10年之后怎么保证自己的技术还是有充分的领先性。锂硫电池方面,我们已经攻克了高载量硫正极电极技术,掌握功能电解液核心技术。燃料电池研究,目前已经实现了自主创新碱性离子交换膜材料的批量制造技术。

  内外兼修创新不止

  战略上,亿纬锂能不做技术选择,但我们会去寻找最合适的应用市场。所以,我们做方形电池、软包电池、圆柱电池,同时,材料体系上我们研发铁锂、三元,可以全方位匹配客户需求。

  安全上,软包电池是单体层面有安全优势,但是系统方面会存在热蔓延的劣势,我们会在系统方面做一些相关的工作,这并不影响下一代电池产品的颠覆,有可能这种大圆柱产品就能直接解决热蔓延的问题。同时我们开发下一代固态电池技术,从根本上解决安全问题。

  材料上,做好内外兼修。公司一直高度重视基础材料和技术的研发,我们会投入很大的人力、物力和资金做相关的技术研究。其次,也会加强跟国内外知名的校企合作,让高校老师的科研成果更好指导我们对材料的解读和应用的能力。

  我们也会积极与国内先进的材料企业进行深度合作,欢迎做材料、做技术的供应商与我们一起来做这样一件事情。

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