钜大LARGE | 点击量：1173次 | 2018年07月27日
三元动力软包能量密度明显提升
今年批量供货的三元软包电芯单体比能量最低210wh／kg左右，个别企业单体比能量260wh／kg的电芯产品已经达到量产水平，系统能量密度轻松过140wh／kg，甚至达到160-180wh／kg。
补贴政策倒逼下，三元动力软包能量密度相比去年有了明显提升。
高工产研锂电研究所(GGII)调研数据显示，去年三元软包电池企业批量供货电芯单体比能量在180-210wh/kg，系统能量密度130-150wh/kg；今年批量供货的三元软包电芯单体比能量最低210wh/kg左右，个别企业单体比能量260wh/kg的电芯产品已经达到量产水平，系统能量密度轻松过140wh/kg，甚至达到160-180wh/kg。
经调研梳理国内16家电池企业软包电池能量密度情况如下：
这些三元软包电池企业提升能量密度的“通用”路径是，通过材料的选取及工艺设计优化的方式来提升。
在材料选取方面，大部分企业对正极、负极材料的要求相对高一些，有的企业则选择在集流体方面做一些改善；在工艺设计优化方面，通过极片的精细化设计和正负极生产工艺中做一些优化的方式来提高能量密度。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
冠城瑞闽电芯研发总监杨允杰博士表示：“公司能量密度提升主要在材料选取方面，正极方面使用高压622，负极材料采用高容高压实，在隔膜、电解液、集流体等材料方面也有一些优化。同时，在负极材料生产工序方面，通过控制造粒环节中负极颗粒的粒径来提高比容量。”
双登富朗特总工佘沛亮博士则透露：“公司的核心做法在于减重。比如在集流体方面用6um铜箔；在极片精细化设计方面，选择偏向于厚极片的设计等；在正极材料选取方面，克容量相对高的供应商将成为公司的首选。”
值得一提的是，目前国内圆柱型811材料电池已经基本解决了技术问题，部分量产的企业已经配套车型陆续进入推荐目录。但在软包电池应用上目前争议较大，还有些技术问题没有解决，现在导入811对企业的挑战还比较大。
三元软包在导入811存在的问题主要有：①材料表面的残碱含量相对于622、523等较大，对生产过程中水分的敏感性较高，在除湿过程中产生的能耗最大；②电池胀气问题，一方面是由于表面残碱导致的，另一方面是受生产过程中水分的影响；③安全问题。
不过，已经有企业将高镍811导入到软包电池。包括遨优动力、天劲股份在内的NCM811软包电池已经通过国家强检认证，单体电芯比能量达260wh/kg。
遨优动力研发总监代东举表示：“公司经过大量的实验，在材料体系搭配、选材及设计上、配方改进等方面做了很多优化，DOE出来此次高镍产品。”
天劲股份研究院院长王强博士则表示：“811导入三元软包主要还是热失控问题，公司在模组中通过灌封胶方式解决了热扩展问题；同时，公司通过隔膜工艺定制解决了单个电池失效时的连锁反应问题。”
而针对到2020年动力电池单体比能量达到300wh/kg、力争实现350Wh/kg的国家政策目标，软包电池企业已经有了明确的推出更高能量密度电芯产品的规划。
其中，桑顿新能源2019年将推出300wh/kg、2020年350wh/kg的三元软包产品；遨优动力也表示，公司已经在研发280wh/kg及300wh/kg的三元软包电池；双登富朗特介绍，公司实验室正在研发单体比能量276wh/kg电芯，预计2020年可以量产270wh/kg，系统能量密度190-200wh/kg左右，续航里程400-500公里。
在三元软包能量密度快速提升的同时，专业人士提醒，想达到更高的能量密度要求，未来高镍化将成为必然趋势，而镍的成分越高，对电池的安全性及可靠性的影响将加大，对电池的循环寿命也将产生影响。
对此，双登富朗特总工佘沛亮博士给出建议，目前单纯提高比能量风险比较大，在稳步提升能量密度的同时，应保证电芯安全性、可靠性。
河南锂动技术总监蔡洪波也认同上述观点，他表示：“公司在高能量电池方面一直在储备，技术路线相对稳健，在提高能量密度的同时，保证电池的安全性及循环寿命是公司的首选。”
