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          高壓快充車型再增一款 電池及材料升級在即
          發布時間:2022-08-03 14:20:00
          關鍵詞:正極材料

          高壓快充車型再增一款 電池及材料升級在即

            據悉,國產電動汽車新勢力之一,小鵬將于本月啟動其800V SiC(碳化硅)高壓電驅平臺下首款車型G9的預訂,并將于9月正式上市。據了解,小鵬G9采用該平臺,綜合續航里程可提升5%,充電5分鐘續航可增加200公里,將顯著提高電動汽車的充電效率。

            不僅小鵬,自2021年以來,高壓快充技術路線受到越來越多主機廠的青睞,現代、起亞等國際車企已發布800V平臺,比亞迪、長城、吉利、廣汽等國內車企也相繼推出或計劃推出各自的800V平臺。

            隨著電池能量密度的不斷提高,雖然解決了“續航焦慮”,但加劇了用戶“充電焦慮”。東吳證券表示,800V級高電壓方案的實現,將會使充電功率突破400kW,預計可實現充電5分鐘續航增加200公里-300公里,將大幅緩解“充電焦慮”。因此,高壓快充正在成為解決“充電焦慮”這一市場痛點的重要技術路線,也是電動汽車及動力電池的重要性能表現之一。

            民生證券測算,至2025年,國內搭載800V架構的新能源汽車數量將達到99.9萬輛,未來3年的CAGR將高達270.9%;全球搭載800V架構的新能源汽車將達到215.3萬輛,未來3年的CAGR達189.2%。

            市場前景廣闊,也對動力電池技術提出了更高的挑戰。動力電池的充電速度主要取決于鋰離子的脫嵌和遷移速率,若采用800V平臺,電池充電倍率最大可達6C,在高充電倍率下,鋰離子脫嵌和遷移的速率將加快,易加速析鋰現象,導致活性物質損失甚至出現安全隱患,影響電池使用壽命。

            動力電池及其各種材料的升級,被視為是上述難題的破解之道,相關企業紛紛加大研發力度。

            基礎材料方面,在負極領域的研發方向主要包括:采用表面包覆、混合無定型碳等技術,使石墨改性,從而實現Li+的快速嵌入;采用硅負極,其理論容量超過碳材料的10倍,而且嵌鋰電位高,使析鋰風險降低。璞泰來、貝特瑞、杉杉股份等負極頭部企業均有技術儲備和產能規劃。

            與此同時,要提高電池能量密度,電解液也在朝著高壓的方向發展。傳統的六氟磷酸鋰由于熱穩定性較差、易水解等問題,容易造成電池容量快速衰減,在高溫高電壓領域應用較為有限。

            而作為六氟磷酸鋰的潛在替代品——新型鋰鹽LiFSI(雙氟磺酰亞胺鋰),則具有電導率高、熱穩定性高、耐水解、耐高溫、抑制電池氣脹等優勢,能大幅提高電解液耐高溫和高壓性能,在實現電池高溫循環穩定性方面,包括延長循環壽命、提高倍率性能和安全性上均有極大的提升空間。

            雖然LiFSI應用的技術難度大、成本高,但中長期看,LiFSI替代六氟磷酸鋰仍是一個頗具潛力的趨勢。目前,多氟多、新宙邦、永太科技、天際股份、天賜材料等企業均有所規劃。

            正極領域,三元正極材料在高電壓下將脫出更多鋰離子,實現更高比容量和平均放電電壓,從而提升電池能量密度。這也使得高電壓化三元材料市場需求出現升溫,廈鎢新能、長遠鋰科等正極企業在此領域已有所涉足。

            需要注意的是,高電壓下,由于鋰離子大量脫出,三元正極材料容易出現晶體結構穩定性差、離子混排等問題,進而影響電池循環壽命、熱穩定性等。因此目前高電壓三元正極材料還面臨著諸多技術瓶頸有待解決。

            動力電池方面,800V平臺上,由于電池數量較多,電池間微小的差異性都可能影響電池的使用壽命,因此對電池一致性要求極高。寧德時代、弗迪電池、蜂巢能源、孚能科技、中創新航等頭部電池企業早已有所布局。

            面向未來800V電池系統,據悉蜂巢能源短刀電池全品類將提供4C快充技術、高效熱管理技術,以及冷蜂熱阻隔技術等,其中還不乏負極改性技術等多項前沿技術應用。其L300電池主打2.2C~4C快充性能,適配800V高端車型。

            孚能科技自主研發的800V超充高壓平臺技術可達2.7C,整包充電等效達2.2C,這意味著SOC 10%-80%充電僅需15分鐘,其預計2022年10月進入量產階段。

            近期,寧德時代首席科學家吳凱對外表示,寧德時代CTP3.0麒麟電池擁有四大優勢,其中一點即是滿足高壓快充需求,4C充電不是難事。此前于6月發布的麒麟電池,其可以實現10分鐘從10%快充至80%等功能。

            從裝車情況看,中創新航于2020年采用高電壓三元電池材料技術量產590模組電池,并在其主要客戶廣汽埃安設計的Aion-LX車型上實現裝車。另外,其高電壓快充三元鋰電池還將搭載于Smart精靈#1,可支持150kW快充。

            受800V平臺趨勢帶動,預計將有越來越多的電池和材料企業入局并加快高電壓快充電池及配套材料的研發及技術投入,在不斷提高續航里程的目標下,為動力電池的快充體驗和安全性能保駕護航。

          稿件來源: 電池中國網
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