在正力新能「3·2·1」研發(fā)圖譜里,3代表著三類電池化學(xué)材料,2代表著兩種電芯形態(tài),1代表著一款可更“芯”的電池系統(tǒng)。由內(nèi)向外,由底層向上不斷延伸拓展,從材料體系研發(fā)創(chuàng)新,到工藝設(shè)計變革;從結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,到技術(shù)多維突破,正力新能有著一套嚴謹?shù)碾姵厣鷳B(tài)體系研發(fā)邏輯。
3:為何是這三類電池化學(xué)材料?
歷經(jīng)多年市場檢驗,磷酸鐵鋰和三元已經(jīng)成為主流的電池材料。如前所述,磷酸鐵鋰和三元也并非已經(jīng)“完美”,還有進一步挖掘的潛力。據(jù)於洪將介紹,正力新能在現(xiàn)有材料基礎(chǔ)上,開發(fā)了超高鎳多元材料、復(fù)合型磷酸鹽材料和新型堿金屬離子材料。
第一類:超高鎳多元材料,鎳含量高達92%~98%。
相較于磷酸鐵鋰,三元材料能量密度更高、低溫性能更好、快充性能更優(yōu),但是因其含鈷、鎳等高價金屬元素,成本較高。
在中高端電動汽車、電動載人飛行器等對動力電池性能需求較高的應(yīng)用領(lǐng)域,超高鎳多元材料是“最優(yōu)解”。
截至目前,正力新能已經(jīng)開發(fā)出能量密度320Wh/kg,具備高能量密度、高倍率、高安全和快充的超高鎳多元材料電池,滿足電動載人飛行器市場需求。同時,基于超高鎳多元材料,正力新能開發(fā)的正力·乾坤電池,系統(tǒng)能量密度高達260Wh/kg,可滿足中高端車型長續(xù)航、高安全等需求。
據(jù)知情人士介紹,除了自研自產(chǎn),正力新能超高鎳多元材料已經(jīng)配套國際頭部車企,供其進行高性能電池研發(fā)制造。
正力新能超高鎳多元材料搭配電解液可以為液態(tài),也可以為固態(tài),這意味著公司已經(jīng)布局固態(tài)電池技術(shù)。
第二類:復(fù)合型磷酸鹽材料。基礎(chǔ)材料為磷酸鹽體系,可摻雜鎳、鈷、錳、鈦等元素。
今年前4個月,磷酸鐵鋰電池在中國市場裝機占比接近7成,磷酸鐵鋰以其經(jīng)濟性、安全性、循環(huán)性能好等優(yōu)勢,成為主流。但其能量密度短板也非常明顯。
據(jù)悉,正力新能復(fù)合型磷酸鹽材料能量密度高于磷酸鐵鋰,成本低于三元。搭載復(fù)合型磷酸鹽材料電池車型,續(xù)航可以覆蓋500km~700km,是一款兼顧能量密度和成本的材料,既可以作為磷酸鐵鋰和三元的有效補充,也可以替代磷酸鐵鋰和三元,在相關(guān)市場成為新的主流材料。
第三類:新型堿金屬離子材料,包含了鈉離子、鉀離子等材料;
據(jù)於洪將介紹,此類材料資源儲量豐富,制程工藝與現(xiàn)有鋰離子電池存在較多相似,成本遠低于磷酸鐵鋰和三元,是下一代低成本方案的最佳選擇。
現(xiàn)階段,正力新能已經(jīng)完成鈉離子電池布局,第一代功率型產(chǎn)品可滿足3C充電、循環(huán)壽命高達3000次。
正力新能第一批高功率鈉離子電池已在海外裝車測試,電芯在20C倍率下容量保持率高達94%,-20℃低溫下具備92%的容量保持率。
正力新能這三類材料的戰(zhàn)略布局,已經(jīng)可以覆蓋未來不同細分市場的需求。
2:主打方形和圓柱兩種電池形態(tài)
在電芯形態(tài)方面,正力新能將主要聚焦方形、圓柱兩種形態(tài)。
從國內(nèi)市場來看,方形電池市場份額占比已經(jīng)接近90%,正力新能現(xiàn)有產(chǎn)能也以方形電池為主,并且持續(xù)進行方形電池迭代。
大圓柱電池具備極致性能、極致效率、極致安全、極致降本等特性,被認為是中高端車型的優(yōu)選解決方案。
正力新能已戰(zhàn)略布局了圓柱電芯,不僅有46標(biāo)準(zhǔn)系列的圓柱,更有直徑高達66mm的超大圓柱。應(yīng)用上,不僅在中高端電動汽車領(lǐng)域使用,未來還將覆蓋儲能多個應(yīng)用場景。
1:一款可更“芯”電池系統(tǒng)——正力·乾坤電池
為滿足整車高性能需求,業(yè)界都在開發(fā)高集成的電池系統(tǒng)。值得注意的是,目前主流電池系統(tǒng)在高集成后,單顆電芯不可拆卸、售后維修成本非常高,甚至不具備維修性,只能換電池包。
正力新能團隊從微創(chuàng)手術(shù)和組織修復(fù)汲取靈感,在業(yè)內(nèi)首創(chuàng)極柱榫卯卡接技術(shù),采用無結(jié)構(gòu)膠設(shè)計,可實現(xiàn)全生命周期單顆電芯簡易“更換”,開辟了電池系統(tǒng)高集成+便捷維護的新路徑。
除了極柱榫卯卡接技術(shù),正力·乾坤電池還包含公司自主研發(fā)的極柱冷卻、熱電分離、高度集成等多項原創(chuàng)技術(shù)。
高能量密度:正力·乾坤電池將箱體與下冷板集成,上蓋與上冷板集成,實現(xiàn)空間功能共用。得益于極高的集成效率,正力·乾坤電池系統(tǒng)能量密度高達260Wh/kg,處于目前行業(yè)領(lǐng)先水平。
極柱散熱技術(shù):正力·乾坤電池首創(chuàng)的極柱散熱技術(shù)和雙重液冷技術(shù),冷卻效率提升58%,強悍的冷卻能力,使得系統(tǒng)可以滿足6C快充的能力,為7分鐘超級快充保駕護航。
熱電分離技術(shù):正力·乾坤電池極柱與防爆閥進行了異側(cè)設(shè)計,實現(xiàn)了熱電分離,從而保證電池系統(tǒng)的高安全性。
榫卯卡接技術(shù):單顆電芯可更換,且更安全、更可靠。全生命周期維護成本低。
值得一提的是,正力·乾坤電池系統(tǒng),不僅可以應(yīng)用在動力電池市場,比如新能源汽車、電動船舶、電動載人飛行器,也可以應(yīng)用在工業(yè)儲能、商業(yè)儲能和家庭儲能等儲能市場。
由內(nèi)部的化學(xué)材料到電芯形態(tài),再到電池系統(tǒng),最終應(yīng)用到動力電池和儲能電池的不同細分市場,正力新能的目標(biāo)是覆蓋陸海空全場景的應(yīng)用需求。基于「3·2·1」研發(fā)戰(zhàn)略支撐,正力新能重磅推出了正力·航空電池、正力·乾坤電池、正力·儲能電池和正力·鈉離子電池等四大系列,滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)品解決方案。
對于正力新能「3·2·1」研發(fā)戰(zhàn)略、產(chǎn)品和軟件定義電芯工廠的亮相,正力新能董事長曹芳談道,新工廠、新技術(shù)、新產(chǎn)品,是公司實現(xiàn)產(chǎn)品與技術(shù)跨越發(fā)展的一個新起點,也將開啟正力新能在全新使命驅(qū)動下的品牌新篇章。在國家“碳達峰、碳中和”戰(zhàn)略目標(biāo)穩(wěn)步推進的大背景下,在全球新能源產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的大潮中,正力新能將立足新能源賽道,遵循追求極致、腳踏實地的價值觀,為新能源產(chǎn)業(yè)不斷創(chuàng)新貢獻一份力量,為社會發(fā)展創(chuàng)造更大價值。
