星恒電源趙成龍：復(fù)合錳酸鋰電池推動輕型車智能化蝶變
電池的導(dǎo)入，不僅使得車企可以輕松生產(chǎn)滿足“新國標(biāo)”的輕型電動車，還因其電量更足、壽命更長、續(xù)航更遠(yuǎn)，推動了輕型電動車向高端化、智能化轉(zhuǎn)型升級，目前多家頭部電動車企都在積極搶占這一賽道。
星恒電源股份有限公司電池工程院院長趙成龍博士的感受是，輕型電動車智能化正成為趨勢，高端智能化的電動自行車對續(xù)航里程的要求會越來越高，對電池容量要求越來越大，可搭載芯片的鋰電池更適用于未來智能化發(fā)展需求。同時，結(jié)合輕型電動車市場消費(fèi)群體特性，以及電池材料特點(diǎn)，趙成龍博士認(rèn)為，錳酸鋰體系是非常適合智能化輕型車的選擇，同時磷酸錳鐵鋰復(fù)合進(jìn)一步提升了電池循環(huán)、低溫和安全性，滿足高端智能電動汽車多重性能需求。
日前，“2022輕型電動車用鋰電池技術(shù)及應(yīng)用國際峰會(BLEV2022)”在廣州舉辦，來自輕型車、電池、材料、設(shè)備等產(chǎn)業(yè)鏈各領(lǐng)域的主流企業(yè)代表及行業(yè)機(jī)構(gòu)專家，圍繞輕型電動車鋰電技術(shù)應(yīng)用、市場發(fā)展、電池安全、材料體系迭代、工藝創(chuàng)新等行業(yè)關(guān)注話題展開交流。
星恒電源電池工程院院長趙成龍博士受邀在會上作題為“智能化鋰電，輕型車出行的未來方向”的主旨演講。
趙成龍博士表示，對于輕型電動車來說，今年消費(fèi)者對于智能化配置的關(guān)注率已經(jīng)由去年的21%，提升至50%，各大輕型電動車主機(jī)廠，除了關(guān)注性能的提升外，也更加關(guān)注智能化的升級，“智能化也提升了產(chǎn)品附加值和品牌形象。”
圖為星恒電源電池工程院院長趙成龍博士作主題演講
在趙成龍博士看來，續(xù)航里程長、電池能量密度高、容量大，自搭載芯片等是高端智能輕型電動車的基本條件，此外，高端智能輕型電動車?yán)m(xù)航的準(zhǔn)確性、循環(huán)壽命、安全等也會有更高的要求。
六大安全體系智能化護(hù)航鋰電安全
為滿足輕型電動車智能化、高端化發(fā)展趨勢，在安全性方面，星恒電源分別從材料、電芯、BMS、PACK、充電器、認(rèn)證等六個方面開展了大量安全性提升工作。
在材料方面，星恒電源堅(jiān)持選擇具備本征安全性的材料。相對于三元，錳酸鋰屬于本質(zhì)安全的材料，結(jié)構(gòu)本身比較穩(wěn)定。從去年下半年開始，星恒電源經(jīng)過兩年半的研發(fā)，正式推出第二代混摻單晶錳酸鋰+磷酸錳鐵鋰的新一代錳系多元復(fù)合鋰正極材料，磷酸錳鐵鋰類似于磷酸鐵鋰具有橄欖式的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，安全性也非常好。
在電芯設(shè)計方面，采用方形疊層式電芯設(shè)計+專利安全閥應(yīng)用，以高強(qiáng)度外殼和層疊式工藝，星恒電源打造了一個高安全性的電芯。“我們對這種新體系電芯做了多重安全測試，均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，今年北京和一些地方發(fā)布的團(tuán)標(biāo)，提出了一些過充要求，這種新材料體系也輕松達(dá)到安全要求。”趙成龍博士表示。
BMS方面，星恒自主設(shè)計開發(fā)了防火墻安全系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了可靠的全生命周期、全過程安全保護(hù)。
除了材料創(chuàng)新和電芯的安全設(shè)計，星恒電源結(jié)合輕型電動復(fù)雜使用場景的特點(diǎn)，在PACK方面也開展了主動安全工作，例如采用大容量電芯、減少電芯并聯(lián)數(shù)量;通過模擬仿真優(yōu)化模組設(shè)計，堅(jiān)持采用雙層殼的結(jié)構(gòu)，外面用高強(qiáng)度PC+ABS的塑殼防摔防蹭阻燃，內(nèi)層殼以ipx7級防水設(shè)計進(jìn)行二次保護(hù)。“經(jīng)過1.5米以上6次的跌落試驗(yàn)，再經(jīng)過浸水測試，電池不但沒有起火、進(jìn)水，還能正常使用。”
值得注意的是，近兩年，市面上發(fā)生的多起輕型車鋰電池安全事故，有一些是源于充電器不匹配使得電池長期處于過充狀態(tài)等引發(fā)安全風(fēng)險。針對這一現(xiàn)象，星恒電源監(jiān)制生產(chǎn)了專用充電器，支持充電智能握手協(xié)議，防充電器濫用，防打火、防外部短路。
此外，趙成龍博士指出，智能化為鋰電企業(yè)帶來的好處是，數(shù)據(jù)可上傳至云端并用于進(jìn)一步分析，通過監(jiān)測電芯數(shù)據(jù)找出異常電芯、進(jìn)行預(yù)警，預(yù)防安全事故的發(fā)生，在這方面星恒已經(jīng)取得了進(jìn)展。
新型復(fù)合錳酸鋰電池，兼顧高性能輕型車多種需求
在輕型電動車市場，星恒電源一直堅(jiān)持錳酸鋰的路線。趙成龍博士表示，錳酸鋰體系是最適用于輕型車發(fā)展的材料體系。“很多人對錳酸鋰有誤解，認(rèn)為錳酸鋰循環(huán)性能比較差。我們通過動力錳酸鋰、單晶錳酸鋰以及磷酸錳鐵鋰的復(fù)合，極大改善了這個點(diǎn)。”趙成龍博士補(bǔ)充道，星恒現(xiàn)在用的錳酸鋰其實(shí)不是常規(guī)意義上的錳酸鋰，而是調(diào)整了鋰錳的比例，并且摻雜了金屬元素的動力錳酸鋰，其循環(huán)性能有明顯的改善，目前星恒電源輕型車鋰電池質(zhì)保完全可以滿足5年質(zhì)保甚至更長時間。
據(jù)趙成龍博士介紹，星恒電源從2019年就開始進(jìn)行磷酸錳鐵鋰的復(fù)配，這種材料不僅能很好與錳酸鋰互補(bǔ)，提升循環(huán)壽命，且在低溫性能、安全性能等方面也表現(xiàn)優(yōu)異，且兼顧成本痛點(diǎn)，非常契合高性能輕型電動車的需求。
銷量傲視行業(yè)，加速擴(kuò)產(chǎn)助推鋰電普及
趙成龍博士介紹，截至2021年年底，星恒電源已經(jīng)在全球累計供應(yīng)超過2100萬組的輕型車鋰電池，17萬套電動汽車的鋰電池。作為輕型電動車電池生產(chǎn)龍頭企業(yè)，星恒電源已經(jīng)連續(xù)4年位于輕型電動車鋰電池全球銷量第一，2021年，在中國輕型車鋰電池市場占有率達(dá)44.43%，排名第一。在動力電池領(lǐng)域，公司是上汽通用五菱宏光MINI EV的重要供應(yīng)商。
服務(wù)和用戶體驗(yàn)層面，截至2021年年底，星恒電源已經(jīng)構(gòu)建了華北、華東、西南、華中、華南等5大片區(qū)、14大辦事處，覆蓋全國1880+網(wǎng)點(diǎn)的售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。
在產(chǎn)能布局方面，星恒電源2022年將形成10.2GWh的有效產(chǎn)能。同時，為提升交付能力，今年4月，星恒電源宣布擬在江蘇鹽城投建16GWh動力電池項(xiàng)目，該基地是星恒電源繼江蘇蘇州、安徽滁州后的第三大電池制造基地。
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