動力電池标準化還有多遠？大圓柱+半固态趨勢顯現

　　“在奧特能電動車平台上的三大品牌(凱迪拉克、别克、雪佛蘭)二十多款車型裡面，我們最終會将電芯尺寸收窄到3個尺寸。”在第五屆新能源汽車及動力電池(CIBF2024重慶)國際交流會——“聚焦固态、半固态，電池标準化趨勢的探讨”圓桌對話上，泛亞汽車(通用汽車公司與上海汽車集團組建的汽車設計開發中心)進階技術經理白陽表示，電池尺寸标準規格繁多是主機廠近些年面臨的一大痛點，電池尺寸标準化至關重要。

　　在新能源汽車發展初期，各家主機廠、電池企業産品開發需求不一，基于對性能和不同應用場景的比對，電池規格不一，尺寸繁多。

　　在座談中，白陽認為，電芯标準化最後也一定會實作，主要是電池尺寸标準化的優勢已經非常明顯：

　　· 首先，電池尺寸實作标準化，電池、裝置企業産線投資會減少，降低産線開發、換型資金和時間成本。

　　· 其次，對于主機廠來說，電池标準化後，整車平台開發更友善，可以降低電動車型開發成本，給終端客戶更好的産品體驗，同時便于車企更新新一代的結構。

　　· 再者，标準化的電池可以大規模批量生産，比對不同車型甚至不同車企，既降低了電池生産成本，也降低了電池廠商的庫存風險。

　　· 最後，從退役電池梯次利用和回收角度來看，标準化的電池更利于退役管理。

　　白陽認為，電池标準化需要電池企業、主機廠、行業組織和國家共同去推動，希望整個行業最後形成小于十種規格的電池尺寸。

圖為“聚焦固态、半固态，電池标準化趨勢的探讨”圓桌對話

01

46系列圓柱電池或是标準化最優解之一

　　圓桌對話中，中汽中心首席科學家王芳也表示，經過多年市場和産品驗證，目前電芯尺寸逐漸趨于穩定，一些典型的尺寸已經受到業界普遍認可，未來也會逐漸納入相關标準中。

　　值得一提的是，國内電池企業正力新能已經與跨國車企攜手，推進“電芯标準化，電池包平台化”。正力新能PHEV标準化電芯及平台化電池包已經配套通用旗下别克全新GL8陸尊PHEV車型。此外，特斯拉、寶馬、大衆等國際主流車企近年來也已經在電芯标準化方面開始了行動。其中，特斯拉、寶馬等車企已經在圓柱形态上敲定了46系列圓柱尺寸;大衆汽車在方形電池上推出了自家的标準電芯。

　　據電池中國了解，近年來，國内電池企業也在緻力于尋求電池标準化“最優解”，包括正力新能、億緯锂能、力神電池、比克電池等，都押注了46系列圓柱電池。

　　“公司今年4月推出的骐龍圓柱電池包也是基于未來電池标準化的考量。”正力新能首席産品官于哲勳表示，46系列圓柱電池由于其單體能量相對較小、安全性高、對極緻化學體系相容性好，且易于标準化，便于大規模生産制造、成組靈活等優點，越來越受到中高端乘用車市場的青睐。

　　46系列圓柱電芯尺寸，直徑采用标準化的46mm，而高度覆寫80mm-125mm，可以滿足不同車型對能量和電池包空間的需求，具有極強的适應性和相容性。

　　于哲勳指出，通過标準化的電芯不僅可以滿足不同車型的開發，還便于整車的性能更新疊代，“通過替換搭載不同化學體系的電芯，進而實作整包性能上的大幅提升，這也将是未來電池和整車發展的一個方向。”

　　據悉，正力新能将46系列圓柱電池作為公司推出的标準電芯之一，還應用了公司自主研發的同側出極耳技術，使得電子傳輸路徑大幅縮短80%，歐姆阻抗下降 30%，充放電倍率更強、體積使用率更高，可以滿足高端乘用車極緻動力需求。同時，正力新能将傳統的氟橡膠密封圈設計更新為刻蝕納米注塑技術(極能蓋技術)，相較于傳統的頂蓋內建技術，成本可降低10%;PPS與頂蓋、極柱表面形成納米級的錨栓結構和化學鍵結合，氦檢氣密性是傳統密封圈水準的100倍，進而提高了電芯單體空間使用率及全生命周期可靠性。

02

半固态電池率先導入

電池能量密度進入300Wh/kg+時代

　　長續航、快充、高安全和高能量密度是主機廠對動力電池性能從未間斷的追求。相較于液态锂電池，半固态電池電解液含量更少，安全性更高，對激進化學材料相容性更強，因而被業界視為突破液态電池能量密度天花闆的重要路徑。

　　據電池中國不完全統計，目前包括正力新能、清陶能源、衛藍新能源、孚能科技、力神電池、比克電池等多家電池企業，公布了其半固态電池技術研發或量産進展，半固态電池配套的“風口”已經開啟。

　　值得一提的是，正力新能在半固态電池技術研發上，與電芯标準化相結合進行正向開發，率先推出了行業首款雙重半固态超長續航大圓柱電池，電芯能量密度達到306Wh/kg。

　　在圓桌對話中，于哲勳指出，電池能量密度的提升主要是通過正負極材料體系的疊代實作，正力新能的46系列雙重半固态圓柱電池，采用超高鎳正極+高矽負極的材料體系，實作了遠高于現階段主流電池體系的能量密度。

　　據于哲勳介紹，正力新能的雙重半固态電池技術，包含超高鎳正極材料的固态電解質表面修飾技術，以及固态電解質複合隔膜技術。基于該雙重半固态技術，一方面，電池的失效起始溫度提升10°C，失效後最高溫度降低150°C，安全性能得到有效提升;另一方面，在功率性能上，零下20°C 低溫功率提升了20%，使得其具有良好的低溫放電性能。

　　此外，半固态電池技術跟現有锂電池制造技術有比較高的相容性，能夠更快實作産業化。

　　在半固态電池能量密度疊代上，于哲勳透露，未來正力新能還會導入克容量大于250mAh/g，甚至300mAh/g以上的新型正極材料，比如層狀富锂錳等，實作電池能量密度的持續突破。

　　電池中國了解到，正力新能将标準化的46系列圓柱電芯與半固态電池技術結合，推出的正力骐龍電池系統，系統能量密度超245Wh/kg，整包電量高達 170kWh，是目前國内乘用車最大電量電池系統，支援大型純電MPV車型，滿電續航1000公裡以上。

　　46系列标準化圓柱電芯，疊加半固态電池技術，使得正力骐龍電池集超安全、超高能量密度、及整車100萬公裡超長壽命和充電10分鐘續航500公裡的超快充技術于一體，極大地提升了整車性能和客戶體驗。這是正力新能依托化學體系差異化、電芯形态标準化、電池系統平台化的技術路線和産品矩陣，深度推進“LISA-321”全場景到多路徑發展戰略，與頭部客戶開展平台化項目開發探索的寶貴實踐經驗，相信這一方向在整個行業會逐漸成為趨勢。