中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：材料體系優(yōu)化疊加系統(tǒng)集成技術(shù)升級(jí)，驅(qū)動(dòng)動(dòng)力電池系統(tǒng)能量密度進(jìn)一步提升。
高工鋰電梳理2021-2022年已發(fā)布的《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》發(fā)現(xiàn)，目前已有東風(fēng)、一汽、廣汽、長(zhǎng)安、北汽等多家主機(jī)廠申報(bào)了搭載系統(tǒng)能量密度超過200Wh/kg的純電動(dòng)車型，配套電池企業(yè)為寧德時(shí)代、中創(chuàng)新航和國(guó)軒高科。
上述車型進(jìn)入《推薦目錄》表明其搭載的超200Wh/kg電池系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)規(guī)?；慨a(chǎn)裝機(jī)，助推國(guó)內(nèi)量產(chǎn)動(dòng)力電池系統(tǒng)進(jìn)入200Wh/kg時(shí)代。
在材料體系升級(jí)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化等作用下，近年來國(guó)內(nèi)量產(chǎn)的動(dòng)力電池系統(tǒng)能量密度持續(xù)提升。
其中，當(dāng)前量產(chǎn)的LFP電池系統(tǒng)能量密度從140Wh/kg小幅提升至150Wh/kg左右，三元電池系統(tǒng)從160Wh/kg提升至180Wh/kg以上，部分電池企業(yè)的產(chǎn)品甚至突破190Wh/kg，提升幅度較為明顯。
在此情況之下，寧德時(shí)代、中創(chuàng)新航和合肥國(guó)軒三家電池企業(yè)則率先邁入了量產(chǎn)系統(tǒng)能量密度超200Wh/kg“俱樂部”，表明其在電芯單體比能量提升和PACK結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面取得較大突破。
整體來看，寧德時(shí)代、中創(chuàng)新航、國(guó)軒高科給主機(jī)廠配套的200Wh/kg電池系統(tǒng)都采用三元技術(shù)路線，且在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上各有特色。
寧德時(shí)代：第二代高鎳電池產(chǎn)業(yè)化提速
其中，寧德時(shí)代給東風(fēng)嵐圖純電動(dòng)MVP配套的三元電池系統(tǒng)能量密度高達(dá)212Wh/kg，創(chuàng)造了當(dāng)前三元電池裝車應(yīng)用的最高能量密度記錄。
據(jù)悉，寧德時(shí)代在2018年開始量產(chǎn)其第一代高鎳/石墨體系的NCM811電池，比能量達(dá)270Wh/kg，系統(tǒng)能量密度達(dá)180Wh/kg，從2019年開始出貨持續(xù)增長(zhǎng)，成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)高鎳電池裝機(jī)的主力產(chǎn)品。
為進(jìn)一步提升其在高鎳電池領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，寧德時(shí)代積極開發(fā)其高鎳+硅碳體系第二代NCM811電池，并在2019年開發(fā)出比能量達(dá)304Wh/kg的電池樣品。
2022年3月，寧德時(shí)代首席科學(xué)家吳凱表示，公司通過技術(shù)迭代研發(fā)出第三代CTP技術(shù)，可應(yīng)用于旗下LFP電池和三元電池，又稱“麒麟電池”，計(jì)劃于今年二季度內(nèi)正式發(fā)布。
采用CTP3.0技術(shù)的LFP電池系統(tǒng)能量密度超過160Wh/kg、290Wh/L，三元電池系統(tǒng)能量密度可達(dá)250Wh/kg、450Wh/L。
此次寧德時(shí)代為主機(jī)廠新車型配套的三元電池系統(tǒng)超200Wh/kg，很可能就是其量產(chǎn)的第二代高鎳電池，但是否采用了CTP3.0技術(shù)還有待驗(yàn)證。
中創(chuàng)新航：One-Stop Bettery技術(shù)
中創(chuàng)新航為廣汽乘用車旗下一款合創(chuàng)Z03車型配套的三元電池系統(tǒng)也達(dá)到了205Wh/kg，搭載94.46kWh的電池包，CLTC綜合工況續(xù)航高達(dá)800km。
據(jù)悉，長(zhǎng)續(xù)航版合創(chuàng)Z03搭載了合創(chuàng)汽車與中創(chuàng)新航聯(lián)手研發(fā)的全新三元鋰電池包，采用CTP結(jié)構(gòu)和摻硅補(bǔ)鋰技術(shù)，使其電池包系統(tǒng)能量密度超過200Wh/kg。
在電池能量密度提升方面，除了優(yōu)化材料體系之外，中創(chuàng)新航還進(jìn)行電芯結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)集成技術(shù)創(chuàng)新。
2021年9月，中航鋰電發(fā)布全新設(shè)計(jì)技術(shù)產(chǎn)品——One－Stop Bettery。
據(jù)悉，One-Stop開發(fā)了超薄殼壁、多維殼體成型、多功能復(fù)合封裝、一體橋接電連接、高剪切外絕緣、原位無塵裝配集成等眾多技術(shù)，使結(jié)構(gòu)重量降低了40%，間利用率提升5%，零部件數(shù)量減少了25%，結(jié)構(gòu)綜合成本降低15%。
在系統(tǒng)層級(jí)，One-Stop電池包含無模組技術(shù)、極簡(jiǎn)串聯(lián)拓?fù)潼c(diǎn)連接技術(shù)、復(fù)合嵌入式箱體技術(shù)、高效熱管理技術(shù)、集成液冷技術(shù)、積木拼接成組技術(shù)、熱失控抑制技術(shù)（PPT）。產(chǎn)品空間利用提升5%；能量密度提升10%；零部件減少20%；換熱效率提升50%；成本降低10%。
中創(chuàng)新航表示，搭載該技術(shù)的三元電池比能量可達(dá)300Wh/kg，系統(tǒng)能量密度達(dá)240Wh/kg；LFP電池比能量可達(dá)200Wh/kg，系統(tǒng)能量密度達(dá)160Wh/kg。采用One-Stop Bettery技術(shù)的產(chǎn)品預(yù)計(jì)2022年二季度面市。
國(guó)軒高科：302Wh/kg高鎳電池量產(chǎn)供貨
在2021年第2批《推薦目錄》中，京新能源申報(bào)的一款純電動(dòng)轎車——EX3車型，搭載的三元電池系統(tǒng)能量密度高達(dá)200.22Wh/kg，電池供應(yīng)商為國(guó)軒高科，拉開了200Wh/kg電池裝車應(yīng)用的序幕。
在2021年第4批《推薦目錄》中，長(zhǎng)安汽車申報(bào)的一款純電動(dòng)多用途乘用車COSMOS EV搭載的三元電池系統(tǒng)能量密度達(dá)201Wh/kg，電池供應(yīng)商也是國(guó)軒高科。
這標(biāo)志著國(guó)軒高科200Wh/kg電池系統(tǒng)的配套范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，預(yù)計(jì)后期還將為其它主機(jī)廠提供配套。
國(guó)軒高科表示，公司高鎳三元電池單體能量密度突破302Wh/kg，系統(tǒng)能量密度突破200Wh/kg，并成功實(shí)現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)，常溫循環(huán)壽命達(dá)1500周，目前已搭載多款中高端車型。
值得注意的是，除了電池企業(yè)之外，主機(jī)廠也在積極開發(fā)動(dòng)力電池技術(shù)，且在能量密度提升、快充性能以及安全性方面取得積極突破。
例如，廣汽乘用車在2021年申報(bào)的一款純電動(dòng)轎車-AION LX，系統(tǒng)能量密度高達(dá)205 Wh/kg，電芯供應(yīng)商未明，由廣汽乘用車負(fù)責(zé)動(dòng)力總成，電池容量為144.4kWh，工況續(xù)航高達(dá)1008km。
高工鋰電了解到，廣汽埃安全新車型Aion LX續(xù)航突破1000km主要原因是其采用了廣汽自主研發(fā)的海綿硅負(fù)極片電池技術(shù)。
據(jù)悉，海綿硅負(fù)極片電池技術(shù)是負(fù)極摻硅，讓電池內(nèi)部的硅負(fù)極片變得像海綿一樣柔軟有彈性，使硅在充放電過程中的膨脹收縮被限制和緩沖，不會(huì)碎裂。
通過該技術(shù)，其電芯在同等電量下體積可減少20%、重量可減輕14%，電芯比超過280Wh/Kg。加上通過PACK結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使其動(dòng)力電池系統(tǒng)突破200Wh/kg。
目前，廣汽正在加大在動(dòng)力電池研發(fā)生產(chǎn)方面的投入，集團(tuán)孵化的首家技術(shù)創(chuàng)新公司-巨灣技研已經(jīng)為廣汽旗下的Aion V提供電池配套，其研發(fā)的超級(jí)快充三元軟包鋰電池的電芯開發(fā)已完成3次迭代，并投資30億元建設(shè)年產(chǎn)8GWh生產(chǎn)基地。
今年3月，廣汽埃安自研動(dòng)力電池試制線開建，該項(xiàng)目覆蓋了從漿料制備到電池Pack完整的電池全流程生產(chǎn)工序以及材料研發(fā)、理化測(cè)試、電性能等實(shí)驗(yàn)室，預(yù)計(jì)2022年底正式投入運(yùn)營(yíng)。
