隨著新能源汽車產業迅猛發展,銷量也迎來連年增長,但動力電池的安全性、續航里程、回收等難題依然是行業面臨的痛點。近年來,固態電池作為鋰離子電池終極技術路線之一,逐漸成為全球各大車企和相關產業鏈競相角逐的焦點。
作為最早入局固態電池自主開發領域的車企,經過多年攻關,東風公司相繼掌握了固態電池電芯、系統及整車搭載應用等開發技術,并以強大的科技實力獲得國內首個固態電池車型公告(工信部第351批《道路機動車輛生產企業及產品公告》),打響固態電池產業化“第一槍”。當前,東風公司正著眼第二代、第三代固態電池,以及自主陶核電芯開發,布局固態電池全價值鏈技術生態,全力打造東風固態電池原創技術策源地。
東風風神E70固態電池車下線
(資料圖片)
全球首發 東風固態電池車打響產業化“第一槍”
自2018年起,東風公司就成立固態電池項目組,開展固態電池、固態電池系統技術研究。2019年7月,第一代固態電池系統開發完成。次年6月,成功開發第一代固態電池系統的整車。
2022年1月,由東風公司與贛鋒鋰業合作開發高比能固態電池,成功在東風E70搭載,并在工信部獲批《免征車輛購置稅的新能源汽車車型》(第五十一批),獲得免稅許可。這是國內首款獲得免稅許可的固態電池乘用車,同時也標志著東風公司率先邁入固態電池乘用車量產時代新紀元。
2021年11月,東風-贛鋒固態電池示范運營啟航
與此同時,首批50臺車在江西省新余市交付展開示范運營,成為全球首個固態電池車示范運營項目,率先打響了固態電池產業化“第一槍”。不僅如此,在全國范圍內,東風公司首次將固態電池技術推廣到新能源汽車平臺上,并且在量產后進行了批量化示范運營工作。
目前,東風公司已完成小批量固態電池整車開發、試制及運營。50臺搭載固態電池的東風風神E70已在浙江、河北、江蘇、廣東、湖南、江西等6省10地開展示范運營,運營里程超50萬公里,進一步證明了東風固態電池技術的先進性,以及產業化可行性。
2022年1月,東風-贛鋒高比能固態電池E70示范運營車全球首發
“2022年,國家重點專項項目,都有與固態電池相關的重大支持項目,從國家層面也期待著固態電池產業化進程的進一步提速,東風固態電池技術致力為新能源汽車發展提供綜合解決方案。”東風公司技術中心前瞻研究中心高級研發經理劉敏博士說。
高比能、高安全 整車續航里程達1000公里以上
什么是固態電池,與傳統鋰電池相比,固態電池在安全性、續航里程、成本等方面有哪些優勢?
傳統鋰離子電池一般由正極、負極、電解質以及隔膜四大核心部件組成,固態電池用固態電解質代替了傳統鋰電池的電解液和隔膜,并且在高比能、高安全性、長壽命等方面有明顯優勢。
高比能固態電池系統
拿安全性來說,東風第一代固態電池車采用高比能固態電池,通過特殊開發技術掌握了固態電池安全性設計的關鍵,并順利通過了包括單體穿刺、擠壓變形、高溫等在內的167項嚴苛測試,電池安全優勢突出。
同時,固態電池的制造工藝能兼容液態電池工藝80%以上,因此盡管性能提升,但在產業鏈結構及成本等方面與相同體系液態電池相當。固態電池在整車上的應用,可以為客戶提供更高性價比的產品,同時,極大程度緩解新能源車主的里程焦慮、安全焦慮。
東風風神E70固態電池車
2022年8月,在中國青年創新創業交流營暨第九屆“創青春”中國青年創新創業大賽科技創新專項賽上,劉敏博士牽頭的東風《車規級固態電池開發及產業化》項目,從6500個項目中脫穎而出,奪得創新組全國銀獎,擦亮中國自主芯品牌。
東風公司正在研發的第二代固態電池,在高安全性的基礎上,還具備更高能量密度的特點,“預計2024年上半年可實現量產搭載,屆時整車續航里程可達1000公里以上”。
布局全價值鏈技術生態 打造東風固態電池原創技術策源地
新能源汽車是東風科技創新“躍遷行動”的重點,在新能源汽車的核心部件里,動力電池無疑是關鍵中的關鍵。
目前,東風公司正通過固態電池關鍵核心材料研發、固態電芯配方及工藝設計開發、高比能固態電池產品開發,以及固態電池智能化工廠建設,著力打造東風固態電池原創技術策源地。
350固態電池電芯
“前期,大多數主機廠都聚焦動力電池的應用研發,但東風的新能源躍遷要打破這種研發模式,深入技術全價值鏈,以及核心自主技術的突破。”劉敏介紹。東風公司還會對電芯內部的核心材料、核心工藝、核心關鍵技術進行解析,通過自主突破、自主掌控,推進新能源汽車的快速迭代和市場化推廣應用。
事實上,在整個技術鏈里,東風公司不僅在車端有著雄厚的產業化基礎,同時也積極統籌國內一流的上游企業、高校、研究院等研發機構,從根本上解決固態電池技術科學問題及產業化難題。
據了解,東風公司研發團隊正圍繞自主固態電池開發,構建陶核電芯技術品牌,布局固態電池全價值鏈技術生態,以支撐新能源自主事業的躍遷,為東風達成“雙碳”目標提供重要技術支撐。