中创新航董事长刘静瑜:复合金属负极,能量密度600Wh/Kg!
摘要:当地时间9月6日,中创新航董事长刘静瑜受世界新能源汽车大会(WNEVC)的邀请,分享了中创新航的动力电池技术和产品创新,揭开了中创新航在动力电池市场快速发展的面纱。
9月5日,市场调查机构 SNE Search 公布的最新数据显示,今年7月份,全球动力电池装车总量约为57.7GWh,虽然同比增长43.2%,但环比下降12.4%。
这一背景下,中创新航仍交出最亮眼的答卷:以3.4GWh的全球动力电池装车量,稳居当月全球动力电池装车量排行榜前五。
上看是松下的3.9GWh,但松下环比下降9.3%,下望是SK On的2.8GWh,但SK On也同比下降6.7%。即使是宁德时代、比亚迪与LG新能源,他们也出现了环比下降,下降幅度分别是18.4%、2.0%、29.7%。
而中创新航实现的是同比上升94.6%、环比上升21.4%,是所有TOP10企业中唯一实现环比上升的企业!
从2022年全球动力电池装车量排行榜第七,到跃升至全球前五,并且动力电池装车量仍在持续增长的中创新航,已是全球动力电池市场最亮丽的风景。
中创新航的高歌猛进,背后是该公司技术与产品的不断进阶,从高电压技术开始,到全极耳叠片技术、OS技术、“顶流”大圆柱电池技术等,中创新航已创新性地开辟出一项项新技术及相对应的一条条产品发展道路。
中创新航董事长刘静瑜在WNEVC上的分享,也更加地备受瞩目。
图:中创新航董事长刘静瑜
复合金属负极,能量密度600Wh/Kg
据刘静瑜介绍,中创新航在材料和化学体系方面的研究,由能量与资源的极致平衡作为技术创新的重要驱动,体现在高压化、高锰化、无钴化和固态化四个方面。
图片来源:中创新航
高电压三元电池技术是中创新航在高能量与资源极致平衡、以及高能量与安全极致平衡理念下推出,这项创新对锂电行业的发展有实质的贡献。
中创新航是第一家将中镍5系产品能量密度提升到高镍8系产品相当水平,并率先采用高电压5系产品实现600km续航。经过迭代升级,中创新航推出的6系高电压产品能够达到300Wh/Kg的水平,可以支持1000km以上的续航。
刘静瑜称,随着高压技术的进步,更低成本、环境友好的锰,将扮演越来越重要的角色。锰含量30%以上的中镍低钴层状三元材料以及锰含量70%以上的磷酸盐材料(LMFP)与尖晶石材料(LNMO)化学体系,将成为兼具高比能、高安全、资源高效利用及低成本的主流解决方案。
据悉,面向更高能量密度的需求,中创新航开发的采用贫液化技术、能量密度350Wh/Kg的电池,针刺实验刺穿电芯不起火,电芯的热安全性能达到中镍三元相当水平;采用半固态技术的电池,能量密度能达到450Wh/Kg,有望实现更优秀的热安全性能;采用复合金属负极的全固态电池技术,能量密度能达到600Wh/Kg,表现出更高的安全性能,同时大幅改善循环寿命。
少即是多,OS极简设计与极限制造
在探索极致成本解决方案的过程中,中创新航聚焦设计与制造高度融合,从产品底层功能出发,从基本技术原理出发,重构产品设计,重构制造过程,提出One-stop设计理念,即:功能的高度集成,将产品的设计极简化、制造过程极简化、生产设备极简化,减少产品和过程的复杂度和单位固定资产投资的强度,实现大规模生产的高稳定、高可靠以及低成本,并开发出一系列涵盖新结构、新装备、新工艺的关键技术。
当前中创新航量产的第一代OS电芯,零部件数量简化了25%,工序数量简化了40%,相应的制造成本降低10%以上。刘静瑜表示,“OS电芯完美地兼顾了无模组化系统集成的特殊要求,我们已经量产的无模组化的CIR电池系统,零部件数量减少10%以上,制造工序简化25%,率先将LFP电池系统能量密度提升到153Wh/Kg。”
当前,磷酸铁锂成为700km以内续航区间的主流。刘静瑜称,随着高锰铁锂技术的发展,中创新航OS电芯的能量密度将达到230Wh/Kg,高锰铁锂-CIR电池系统能量密度将超过180Wh/Kg,同时成本较当前LFP进一步降低10%以上。“我们认为,高锰铁锂-CIR技术为低成本应用提供了系统化的最佳解决方案,将成800km以内续航区间的主流。”
图片来源:中创新航
“顶流”大圆柱,快充超6C
面向高性能的高端需求,中创新航提出了行业首创的“顶流”结构、46系列大圆柱技术。
中创新航的“顶流”大圆柱电池采用极耳-集流盘-盖板一体化装配和联动焊接技术,最大程度实现功能融合。通过极简制造,制造效率提升50%。
相比于“无极耳”结构,“顶流”结构的电流流经路径缩短70%,结构内阻下降50%,大幅降低高功率充放电产热;“Z”向利用率高达87.5%,电芯能量显著提升;“顶流”设计使得壳体不再充当导流部件,采用不锈钢作为壳体材质,实现“零”腐蚀、高可靠;快充能力超过6C,极大缓解用户补能焦虑。
中创新航认为,“顶流”大圆柱为高性能应用场景带来了最佳解决方案,它能够实现300Wh/Kg以上的高比能量、无热蔓延的安全性能、6C的快充体验、更高的制造效率以及高度标准化的结构尺寸。
图片来源:中创新航
刘静瑜还提及,中创新航在先进材料、先进电池、先进制造和回收再生等方面进行了全方位的专利布局。
维科网锂电注意到,中创新航已取得多项全球领先及行业领先的技术成果:在业内率先提出“极简制造”的概念并付诸实践,全球独创DBW焊接组装工艺;行业首创采用电芯原位极简封装技术和电芯原位保持成组技术,实现工序简化及制造效率提升;采用行业领先的高速全极耳切叠一体制造技术,切叠效率业内领先,实现产品零安全事故;采用高效制浆技术,实现国内第一的合浆效率量产能力……
近日,中创新航发明专利ZL201911419478.7“一种电池功率的控制方法、控制装置及电动汽车”,荣获第六届常州市专利奖金奖。此前,中创新航已获评2022年“国家知识产权优势企业”。
总结
据了解,中创新航已配套40多款纯电乘用车型,100多款混动乘用车型,可按客户需求全系车型配套首发;中创新航已具备年装车量超百万台的能力,相当于一年可实现500余万吨的碳减排。
刘静瑜称,中创新航的发展反映了电动化是汽车行业实现绿色、低碳、可持续发展目标的正确途径,中创新航将始终坚持绿色、低碳、可持续发展的理念,坚持技术创新,为行业的健康发展持续贡献中创新航力量。
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