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达成共识,“创新”、“安全”、“可持续”是动力电池引领产业升级的有力支撑

IP属地 北京 编辑:孙雅 快车道FM 时间:2024-09-22 17:59:43

9月21日,由寰球汽车集团主办的“革新・动能——2024动力电池发展趋势论坛”召开。中国电动汽车百人会副秘书长师建华、中国工程院院士,清华大学化学工程系教授金涌、中国汽车技术研究中心首席科学家,新能源专项总工程师王芳、俄罗斯工程院外籍院士,浙江大学求是科研教授,中科院客座教授熊树生、中国汽车流通协会汽车市场研究分会(乘用车市场信息联席会)秘书长崔东树等多位业内顶尖专家齐聚一堂。

随着全球对环境保护的日益重视以及能源结构的调整,新能源汽车以其零排放、低能耗的优势,已经成为了未来汽车产业发展的主流方向。而在新能源汽车的发展进程中,动力电池又扮演了十分重要的角色,作为新能源汽车的核心部件,其性能直接决定了新能源汽车的续航里程、安全性、可靠性以及成本等关键指标。根据乘联会的数据显示,今年1-8月中国汽车行业累计销售新能源汽车601.6万辆,同比增长35.3%。8月的新能源车渗透率连续第二个月超过50%,达53.9%。同期,根据动力电池行业数据显示,今年1-8月,我国动力电池累计装车量292.1GWh,累计同比增长33.2%。

可以说,动力电池的技术水平和发展状况,将在很大程度上影响着新能源汽车产业的未来走向。动力电池技术就如同电动车的心脏,为车辆提供源源不断的发展“动力”。一辆电动车品质的“高”与“低”,与动力电池的技术密不可分。

诚然,新能源汽车的迅猛崛起确实为动力电池开辟了极为广阔的发展空间。然而,我们必须清醒地认识到,动力电池的发展绝非一日之功,也绝不是一蹴而就的事情。在这个过程中不能仅仅追求速度,更要注重质量和可持续性,从产业发展层面来看,动力电池的进步关乎新能源汽车的未来走向,其技术创新与质量提升至关重要;从另一方面来看,动力电池的可持续发展需兼顾环境、能源及经济等多方面因素,这一过程充满挑战但意义重大。

在车用动力电池的过去与未来的主题分享中,金涌院士就对动力电池的发展历程进行了详细的介绍,并指出锂电池一直以来都是电储能重要的载体,在汽车产业领域,电动车的快速发展推动了锂电池的技术革新。在他看来,想要推动锂电池的持续革新,就必须从底层逻辑上重视材料创新与结构创新,所以,动力电池未来发展方向包括提高比能量密度,如开发固体锂电池,采用固体电解质,解决安全性问题,增加比能量密度,从聚合物电解质向氧化物半固态电池、硫化物和卤化物全固态锂电池发展。正如吉利神盾短刀电池在结构创新方面所展现出的卓越成果,这些创新举措为锂电池的结构优化提供了优秀范例,也证明了只有从底层逻辑上深入探索材料与结构的创新路径,才能不断挖掘锂电池的巨大发展潜力。

在车用动力电池技术革新与应用挑战的主题分享中,王芳工程师则从动力电池发展技术路线出发,针对当下三元锂、磷酸铁锂电池的成本、寿命、安全等方面进行了解读。在材料和结构创新方面,如短刀电池等结构创新以及体系创新中的固态化尝试,不仅提升了能量密度,也在一定程度上提高了安全性。

可以说,安全是动力电池的核心关键,更是新能源汽车稳定运行的重要保障。在动力电池新动能——更高效更安全的主题分享中,熊树生教授也着重强调了安全与高效对于动力电池发展的重要性。他表示,安全是磷酸铁锂电池的核心标签,高效能为电池锦上添花。如吉利短刀神盾电池安全性能高、续航里程高、耐寒且充电速度快。动力电池的两大推进器是安全和高效,长期坚守更高效和更安全的发展标准,才能推动电池技术进步。

在材料领域,持续探索新型电极材料和电解质,提高电池的能量密度、循环寿命和安全性。在结构设计方面,电池包结构和电芯排列方式不断推陈出新,既提高了空间利用率,又增强了电池的整体稳定性。同时,先进的电池管理系统技术也在不断进步,能够更加精准地监测和控制电池的状态,延长电池寿命,提高安全性。此外,快充技术的发展也为用户带来了极大的便利,大大缩短了充电时间,提升了新能源汽车的使用体验。

活动现场,吉利汽车研究院新能源开发中心电池系统部部长姜云启表示,吉利神盾短刀电池作为一款具有创新性的动力电池产品,在技术创新、安全性、性能等方面都有着卓越的表现。区别于长刀电池,短刀电池在结构设计上更加紧凑,能够更好地适应不同车型的空间需求。

而在性能上,吉利神盾短刀电池也在磷酸铁锂体系中表现出色,具备更高的能量密度,体积利用率提升50%以上;拥有超长电池寿命,安全使用寿命超100万公里,电芯循环寿命达3500次;具有更好的低温工作性能,低温续航保持率高;将全面普及“快充体验”,采用碳纳米管技术,电芯从10%充至80%仅需17分钟。在安全性能方面,采用多种技术,如“湿法双涂层隔膜”、自熔断技术设计等,通过8针同刺、“实弹贯穿”挑战,在生产基地采用全新自研MES可追溯数字化系统确保安全可控。PACK部分从结构设计和热管理方面提升安全性能,经过严苛测试并获得证书。架构层级采用CTB构型,提升安全和性能,可做到侧柱碰电芯0侵入。

此前,在中汽中心的动力电池品质挑战中,吉利神盾短刀动力电池就获得品质挑战证书。在极端工况测试中,采用“串行测试”方案,先后经历多项高于国标的严苛测试,包括动态海水腐蚀浸泡、高原极寒、高频次刮底等,无冒烟、起火、爆炸现象;针刺实验以超国标8倍标准,8根钢针穿刺1小时电芯无恙,枪击实验中受爆裂性损坏也不起火爆炸。同时,拥有长寿命和高健康度,电芯循环寿命达3500次,支持车辆行驶超100万公里。

在主题沙龙环节中嘉宾们再次进行了分享。几位专家围绕“短刀电池是不是磷酸铁锂电池的未来”、“固态电池、半固态电池、锂电池未来的关系”、“锂电池使用寿命与电动车保值率之间的关系”以及“动力电池的下一个风口”等话题展开了深入的讨论:

熊树生表示,磷酸铁锂电池最大优点是安全性,适合作为车用动力电池。神盾短刀电池在磷酸铁锂基础上改进,安全性更高、寿命更长且快充性能优越。短刀电池尺寸短利于大规模产业化生产,降低成本。其性能优异,低温换电和能量密度表现出色,是动力电池发展的重要方向,对整车成本影响大。

崔东树强调,中国汽车行业发生本质变化,新能源车快速增长,而电池是关键。汽车电池使用寿命对保值率有更大的推动作用,降低先进技术和优良的功率,尤其像吉利短刀电池产品,有很好的接受度,也使中国汽车的保值率美誉度获得提升。

姜云启指出,吉利始终以用户需求思考动力电池的全方位安全,对每一个细节进行深入细致的考量。未来吉利还将在神盾安全系统框架上丰富对各个特殊细节的把控,用逻辑的思维能力分解,持续补强各种安全细节纬度,力争在所有安全点都可以实现工程化,能够量产,让消费者买得到。

刘磊认为,神盾电池从材料、结构创新和管理系统三个层面提升了安全性。材料层面通过设计提升安全性;结构创新方面,电芯结构和系统集成层面的创新对安全性提升有帮助;管理系统方面,7×24小时全程监护很关键。未来中国动力电池可从材料、结构创新、管理系统以及智能传感技术应用等方向努力提高安全性,这些技术虽未成熟,但高校、研究机构和企业正在探索,有望为电池安全提供技术支持。

未来,我们期待看到更多创新的技术、更安全的产品和更广阔的市场前景,为实现绿色出行和可持续发展的目标而共同努力。

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