以材料和化学体系创新为核心的动力电池创新2.0时代正在加速到来。
受市场需求和用户关注点变化影响,电池企业与汽车制造商把目光投到成本更低、安全性更高的磷酸铁锂电池上,通过电池结构创新,提升磷酸铁锂电池产品综合性能。
数据显示,今年上半年,磷酸铁锂电池累计装车量64.4GWh,占比58.5%,累计同比增长189.7%。磷酸铁锂电池的装车量已经全面超过三元电池。
值得注意的是,因磷酸铁锂材料本身特性,磷酸铁锂电池极限能量密度约为200Wh/kg,系统能量密度约为160Wh/kg,不能完全满足新能源汽车续航里程和快充需求。
面向TWh时代动力电池的更新迭代,结构创新毫无疑问已成为一大重要支撑,但未来,电池企业的核心竞争力一定会体现在材料和化学体系创新上。
近期,由青山实业旗下兰钧新能源研发的“双子星”电池,引发行业关注。
经过多年的持续创新,兰钧新能源基于新型材料体系开发出的“双子星”电池,其能量密度高于磷酸铁锂电池,安全和成本优于三元电池,可满足安全、续航和快充的需求。
相较电池壳体外型和Pack结构方面的改进,“双子星”电池最大特点在于材料和化学体系方面的创新。“双子星”电池材料解决了高容量磷酸体系金属溶出问题,极大提升了循环寿命,克服了磷酸盐体系的低温“瓶颈”,可实现电池性能的提升和拓展,有效提高安全、性能、快充和降低成本。
获悉,“双子星”电池材料本质上是在以金属磷酸盐、橄榄石体系为骨架的基础上,掺杂一定比例的活性材料而形成的新型锂离子电池正极材料,安全、性能及成本均有相应优化,使“双子星”电池拥有“多-快-稳-好”四大特点:
✦ 多:相同体积较磷酸铁锂电池可多装入20%的能量,体积能量密度最高可达500Wh/L,大幅提升续航里程;
✦ 快:远超磷酸铁锂电池的充电速度,最快可支持3C快充,10-80%SOC充电仅需15min,大幅加快补能速度;
✦ 稳:媲美磷酸铁锂电池的安全性,热失控温度最高可达210℃,可通过针刺测试,大幅增强安全性能;
✦ 好:低温、功率等电性能较磷酸铁锂电池均有明显提升,大幅拓展应用场景。
“双子星”电池在保证高性能的同时,还使用了“控-隔-断-移”四个本征安全策略,全面强化电池的安全性能:
✦ 热控制:对电极材料进行微纳包覆,提高材料热稳定性,控制产热量,提升材料安全;
✦ 热隔离:高热稳定性材料对产热电极材料进行微米级隔离,减少热量传递与累积,提升物理安全;
✦ 热断链:通过捕捉剂消耗自由基,阻断热失控链式反应,提升热失控温度,提升体系安全;
✦ 热转移:特殊结构将异常产热转移至安全区域,大大降低电池在机械滥用中发生热失控的概率,提升结构安全。
性能方面,“双子星”电池能量密度可达215Wh/kg和500Wh/L以上,系统能量密度可达175Wh/kg以上,可实现3C快充(10-80%)。同时,“双子星”电池安全性能接近磷酸铁锂电池,热失控温度210℃左右,可通过针刺测试。
应用方面,“双子星”电池兼具磷酸铁锂电池与三元电池的优势,产品竞争力强、实用范围广、应用场景宽。在确保电动车绝对安全和满足出行续航要求的前提下,“双子星”电池通过快充来提升电动车实用性和用户体验度。“双子星”电池将彻底解决电动车安全、续航和快充等痛点。
目前,兰钧新能源基于方型铝壳和其独创ET系列(ET600和ET1200)的“双子星”电池已经完成开发,并已经和多家知名品牌车企达成合作意向,将于明年Q2量产并推向市场。
方型铝壳和ET系列“双子星”电池
“双子星”电池PACK
资料显示,兰钧新能源成立于2020年7月,是世界500强青山控股旗下的锂电池公司;公司研发团队由多名国内外新能源电池行业顶尖专家组成,掌握世界领先的车用和储能锂离子电池研发、生产和应用技术,目标建成集资金、技术、品牌、规模、供应链优势于一体的新能源企业。
兰钧新能源定位于面向动力及储能市场开发下一代电池产品,在高安全、高能量密度、长寿命和快充上引领市场,提供一流的动力和储能系统产品和解决方案。
兰钧新能源上海工厂
产能规划上,兰钧新能源一期位于上海(产能1GWh),二期位于嘉善(产能32GWh),都已建成投产;三期位于佛山(60GWh),预计2023年投产。