直击应用痛点 欣旺达“卡位”超低温高容量钠离子电池– 高工锂电新闻

文章来源自：高工锂电网进入2023年，动力电池产业正处于高质量发展的关键变革期，除了以三元锂高性能和磷酸铁锂低成本的主流路线

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进入2023年，动力电池产业正处于高质量发展的关键变革期，除了以三元锂高性能和磷酸铁锂低成本的主流路线外，从材料到形态，技术路线呈现多元化的发展趋势。在应用端，经过多年的发展，里程焦虑、充电焦虑、安全焦虑已经得到了很大的缓解，特殊应用场景下的产品性能日益成为大家关注的焦点，其中低温气候环境下电动车续航里程大幅缩水是目前磷酸铁锂动力电池面临的最大短板和痛点。基于此，在经过多年潜心研究后，在2023年世界动力电池大会上，欣旺达推出了超低温钠离子电池。通过技术和材料创新，欣旺达的超低温钠离子电池，不但具备超低温的放电性能，同时具有高的能量密度，高的倍率放电性能以及超高的安全性能，综合性能优异，能够满足A00级、A0级、A级BEV 及各级别PHEV 需求。cription">图片欣旺达作为一家深耕于动力与储能电池全场景覆盖的新能源企业，早在2019年就着手于钠离子电池的研发及产业化布局。2019年3月，欣旺达与南开大学陈军院士团队合作设立欣旺达院士（专家）工作站，共同研究新型锂硫电池、钠离子电池、固态电池等关键材料与技术；2021年7月，成立南开大学—欣旺达先进电池联合实验室，双方围绕钠离子电池核心材料与技术，开发高容量层状氧化物正极材料、长寿命聚阴离子型正极材料、低成本硬碳负极材料和先进电解液；2022年，欣旺达与容百科技、中科院宁波材料所等单位共同承担国家工业和信息化部重点产业化项目——钠离子电池正极材料开发及产业化项目。欣旺达创始人王明旺表示，创新是引领行业发展的第一动力。欣旺达为突破极致性能和实现极致安全，深耕前沿技术，开发新材料和新工艺。cription">图片（欣旺达创始人 王明旺）欣旺达的超低温钠离子电池，是其在以创新为核心实现突破的理念引领下，填补行业缺口、满足应用端需求的重要产品。技术创新+材料升级超低温环境实现性能突破欣旺达从技术和材料方面进行创新和突破，直击动力电池在低温气候下放电容量低、续航里程短等行业痛点，实现性能上的全面突破。超低温钠离子电池在正极材料、负极材料、电解液三方面取得技术突破，最终形成一个性能优异的电化学储能体系，实现了超低温放电、超高安全性能、高倍率放电、高能量密度的产品目标。x12ndVghoy2Idv">正极材料方面，欣旺达采用当前在产品性能、产线工艺、产业链成熟度及成本等综合表现最优的层状氧化物。通过调控材料成分比例，能量密度提升10%；通过最密堆积填充，压实密度提升15%；通过增加活性晶面占比，大幅度提升电池动力学性能；通过材料表面快离子导体包覆，同时提升了材料表面稳定性和动力学性能。负极材料方面，欣旺达通过与供应商协同研发，满足电池高能量密度及低温应用场景上的需求。通过孔隙调控，提高克容量；通过表面修饰，降低反应阻抗，提升低温性能；通过优化颗粒设计，提高压实密度。电解液是超低温电池研发的关键，欣旺达开发了新型钠离子电解液，在负极形成均匀、稳定且导离子能力优异的SEI膜，降低钠离子在SEI中电荷转移的势垒，同时采用低熔点、弱极性溶剂，在低温下具有高的离子电导率和低的脱溶剂化能，实现了低温下钠离子的快速传导，大幅度提升钠离子电池的超低温放电性能。在低温应用场景上，欣旺达超低温钠离子电池在零下40°C 1C放电容量是常温25°C 1C放电容量的80%以上，使得电动汽车在零下40°C都能正常使用，彻底解决了电动汽车低温续航里程严重缩水的痛点。在电池性能实现上，欣旺达超低温钠离子电池同时具备高倍率放电和高能量密度等优势，10C 放电容量是1C放电容量的90%以上；重量能量密度160Wh/kg, 体积能量密度320Wh/L。在经济性上，钠离子电池本身就具有成本上的优势，欣旺达通过自主研发、与材料供应商联合开发、产学研合作、协同创新，进一步加强了材料的技术先进性和成本优势。在安全性上，欣旺达超低温钠离子电池具有超高安全性能，贯穿针刺不起火、不爆炸，过充160%SOC不起火、不爆炸，耐受180°C不起火、不爆炸。动力电池产业路线多元化实际上，欣旺达此次推出超低温钠离子电池，高度契合了整个动力和储能电池产业的发展变革趋势。首先，随着低碳时代的到来和储能电池的行业产能释放，钠离子电池产业化大势所趋。钠离子电池的电极材料具有优异的热稳定性和更优的低温性能，对于极端气候拥有更好的适应性，安全性高于三元锂电池。由于锂资源紧平衡预计长期维持、价格波动较大，钠离子电池凭借其丰富的资源储备量以及性能上的优势获得青睐。此前业内一直认为，2023年将是钠离子电池商业化元年。在场景布局上，除了储能和两轮车市场外，A00级、A0级、A级BEV对于能量密度的要求略低，成本敏感性较强，与钠离子电池的特性相对适配。根据刚刚发布的数据，5月纯电动市场的A00+A0级经济型电动车市场崛起，其中A0级批发销量15.5万辆，占纯电动的32.0%份额，同比增加16个百分点。而欣旺达的超低温钠离子电池能量密度为160 Wh/kg，完全能够满足A00级、A0级、A级BEV 及各级别PHEV 需求。在产业化方面，目前欣旺达超低温钠离子电池在B样开发阶段，与四家国内主机厂及一家国际主机厂联合开发超低温钠离子电池包，2023年Q4进行装车验证，第一代产品计划在2024年Q3批量投产。其次，满足全场景需求成为各家电池企业竞争的关键，促使着整个行业从材料到形态，技术路线呈现多元化发展趋势。除了解决动力电池在极端环境下性能衰弱的问题是电池企业生产研发的主战场之外，突破续航里程、充电时间和使用安全性等动力电池特性制约是产业从“有”向“好”的关键。对此，欣旺达创始人王明旺表示，欣旺达“在新能源汽车领域，动力电池覆盖全场景需求，左手混动，右手纯电。通过量产一代，开发一代，预研一代的开发策略快速升级产品矩阵，车规级安全和可靠性是底线。”基于这个理念，在混动方面，欣旺达构建了HEV、PHEV、 EREV的电池矩阵，助力传统车企实现转型；在纯电方面，欣旺达携超级快充CTX、高比能快充CTX、长寿命快充CTP等多款电池产品，提升纯电渗透率。此外，在闪充方面，欣旺达在早前推出了闪充电池，通过技术的升级，充电十分钟可达到80%的SOC以上，家用车不限快充次数，解决用户补能焦虑和续航焦虑。目前，闪充4C电池1.0版本于今年2月份已经量产，是行业内最早的4C充电电池解决方案；闪充2.0版本已经与多家客户进行合作。最后，在产业链构建上，合作共赢成为产业上下游企业达成的共识。王明旺称，“供应链合作不是简单的买卖，是生态链、价值链的相互赋能。从上游原材料，中游智能制造到下游市场应用，以及电池回收，我们推动全产业链深度融合，与合作伙伴打造共商共赢的生态。”作为一家聚焦电芯、模组、BMS和PACK产销研于一体的综合性新能源科技企业，欣旺达已经完成研发链、制造链、供应链三条链数字化融合，产品研发端到端的设计、智能制造大数据AI管理、供应链上下游融合，不断提升科技赋能。在回收和环保方面，欣旺达推进零碳和灯塔工程双料工厂建设，使用再生镍钴锂等多种材料，在镍钴锰材料回收率可以达到99%以上；和合作伙伴一起搭建碳足迹管理平台以及数字化电池管理平台，关注人文、环境、产品和价值链可持续发展。