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中创新航获院士“点名”——One-Stop技术引领电池技术创新

来源:壹点网 2022-03-31 20:29:26

在刚刚结束的2022年中国电动汽车百人会论坛上,中国科学院院士欧阳明高指出:“2021年以来,在新一轮动力电池技术变革中,中国动力电池企业突破传统技术局限,创新技术日益多元化。这其中,One-Stop是电池结构创新最为典型的代表。“

中国科学院院士亲口表扬的One-Stop是什么?

欧阳明高院士口中的One-Stop,是中国动力电池三甲企业中创新航于去年9月面向TWh时代推出的全新电池设计技术。该技术基于“高度集成与极简化”的产品设计与制造,实现产品“高比能、高安全、高可靠、低成本”,搭载该技术的One-Stop Bettery产品,三元锂电池系统电芯能量密度可达300Wh/kg,pack能量密度240Wh/kg,续航里程可以达满足1000km需求;磷酸铁锂电池系统电芯能量密度可达200Wh/kg,pack能量密度160Wh/kg,续航里程可以达到700km需求。

One-Stop技术的推出,可以有效解决新能源汽车用户普遍存在的里程焦虑问题,并且在安全、可靠价比方面让搭载该技术的新能源汽车有效提升产品品质,让车主拥有更好的使用体验。

无论在任何一个行业,创新所带来的力量是造福人类、提升人类生活品质、推送人类文明进步的基础,尤其是在新能源汽车这个全新的领域,创新更能体现了企业与行业的生命力。正如欧阳明高所言,通过电池结构创新大幅提升成组效率,是中国电池行业技术跃进过程中一个巨大的变化,同时也是中国电池行业引领全球电池技术发展的一个重要标志。

One-Stop技术的创新优势与思路

在动力单体电芯结构演化中,电芯大容量发展趋势已经成为全球主流共识。在此基础上如何实现进一步的提升成为中国动力电池企业重要推进的方向,而中创新航的One-Stop技术是最新一轮电芯结构技术创新中最为引人瞩目的一项。

中创新航这项计划在今年第二季度正式面世的One-Stop技术,采用0.22mm超薄壳体技术、多维壳体成型技术、“无盖板”技术、多功能复合封装技术、模块化极柱、“一体桥接”电连接技术、高剪切外绝缘技术、柔泄压技术。多项创新技术的注入可以实现产品空间利用率提升5%、结构重量降低40%、零部件减少25%、结构综合成本降低15%。

在系统层级,中创新航One-Stop电池包含无模组技术、极简串联拓扑点连接技术、复合嵌入式箱体技术、高效热管理技术、集成液冷技术、积木拼接成组技术、热失控抑制技术(PPT)。产品空间利用提升5%;能量密度提升10%;零部件减少20%;换热效率提升50%;成本降低10%。

从制造的角度来看,动力电池大规模制造的大背景下,现有的动力电池单产线2-3GWh已经不能满足需求,单条目标产线将向10GWh以上迈进。在此背景下,中创新航即将面世的One-Stop设计理念顺势而为,通过突破现有串联工序和结构组成的物理瓶颈,大幅提高集成与制造效率,既满足了单线产能大规模提升要求,同时在节能减排、成本节约等方面与国家号召相得益彰。

前瞻的用户需求判定是技术的发展方向

面向TWh时代,动力电池企业间的技术竞争已经不再是单一的产品或者技术比拼,而是在技术和产品组合式、系统、持续的创新及产业化落地能力的较量。

创新需要立足于对市场需求的预判与满足,尤其是持续的创新,更是需要对市场、对上下游、对消费者多方面环境高瞻远瞩的预判,中创新航在这方面已经做到了。

针对新能源汽车消费者的安全需求,中创新航构建了多级安全防护技术,使新能源汽车电池系统“不起火”已经得以实现。在该领域,中创新航是国内最早一批具备“不起火”电池量产实力的企业。

2020年,中创新航全球首创高能量密度电池系统不起火技术及产品,实现三元整包针刺不起火,铁锂电池包通过枪击极限测试。2021年3月,基于中创新航的MIR产品,广汽弹匣电池系统安全技术可实现三元锂电池整包针刺不起火。该也是行业首个做到三元针刺整包不起火的系统。MIR应用了正极材料的纳米涂层和掺杂技术,可有效提高热稳定并防止热失控,以及超级隔热的电池安全隔间,这意味着即使电池起火,安全隔间也能控制局部热失控。电池包上壳可承受摄氏1400度以上的高温,从而有效保护整个电池包。目前第二代技术CIR将进入量产进程,将兼具高比能、长寿命、超快充、极简化、全气候全方位领先,10年80万km寿命,整包循环3000+,该同时具备4C+快充能力。

而针对消费者的安全需求提升,中航锂电的全生命周期管理体系也为系能源汽车中的电池包提供了主动介入的安全技术。

首先在生产设计阶段就开始针对安全问题进行介入:通过有效安全设计与评价、精细制造管理、智能运行管理,保障产品全生命周期安全;而从产品老化机理出发,基于制造大数据的一致研究,结合用户工况的环境应用研究以及基于运行大数据的工况,研究开展了可靠建模与预测工作,同时将可靠模型与市场端的维护工作进行关联;基于产品信息和运行情况的评价模型,为电池包健康度高效诊断。

持续技术创新是中创新航的发展理念

无论是前瞻的需求预判,还是解决当下用户所需的技术开拓,持续的技术创新一直体现在中创新航的企业发展理念中,这种理念更是需要强大的研发力量与投入来予以保证,也是动力电池企业身处强竞争环境的根本技能。

放眼全球,无论身处何种行业,优秀的企业在创新方面都秉持着不懈的态度。成立于1911年的美国老牌科技公司国际商业机器(IBM)在110年的公司发展过程中,共计申请了37000余项专利许可,均每年要提出专利申请超过340项,也就是说在过去的110年以来,IBM几乎均每天都要申请一项新的专利。

作为时下处在风口浪尖的动力电池行业,持续创新也应该被企业当做重中之重来考虑,尤其是技术竞争激烈的国内企业。笔者根据国内动力电池头部企业各自的英文名称在全球公开数据范围内进行专利技术数检索,在刚刚过去的2021年,中创新航共计取得了264项专利。这个专利审批成功的数字已经接了国际先进的科技公司的年均专利申请成功数字(世界上拥有专利最多的TOP10公司年均取得的专利数字为335项)。在刚刚过去的2021年,笔者获悉中创新航2021年单年专利申请数量为四百余件,其中发明专利占比接40%。全年四百余项专利的取得体现出了中创新航在创新方面的积极与努力,也是企业自身日益壮大、技术不断推新的底牌。

全球电池技术竞争的大格局下,企业从行业中破局需要诸多努力,不仅要在多变的市场需求中自身求变,还要在日新月异的技术进步上主动求新。以中创新航为代表的新一批中国动力电池企业正在通过原创的底层技术创新,立足国内,跻身全球市场的竞争之中。更多的技术创新型企业的加入,终将使中国成为全球电池技术创新的策源地,为全球交通电动化和能源体系变革提供技术赋能。

中创新航简介:中创新航(原中航锂电)是专业从事锂离子动力电池、电池管理系统、储能电池及相关集成产品和锂电池材料的研制、生产、销售和市场应用开发的高科技企业,致力于为全球客户提供完整的产品解决方案和完善的全生命周期服务。

公司成立于2007年,产品先后通过IATF16949等权威质量体系认证,获得CE、UL、TUV、RoHS等国际认证。公司现已设立常州、洛阳、厦门、成都、武汉、合肥、广州、江门八大产业基地;同时,作为国家认定企业技术中心,公司设立专业的独立研发机构——中创新航研究院,致力于动力电池关键技术的研发与应用,打造具有全球影响力的锂电科技创新。十四五期间,公司规划产能500GWh+,并根据市场及客户需求实时扩产,全力打造全球优秀企业最信赖的合作伙伴!

中创新航以“超越商业,造福人类”为使命,坚持创新发展战略,在材料技术创新、结构技术创新、制造技术创新和生态健康发展创新上不断发力,持续打造产品力领先,努力创建伟大公司,成就伟大事业!为全球新能源产业的健康快速发展,为“碳达峰、碳中和”目标的实现,为创造世界更加美好的未来不懈奋斗!

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编辑: 牛琰 标签:
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