动力电池标准化还有多远？大圆柱+半固态趋势显现

　　“在奥特能电动车平台上的三大品牌(凯迪拉克、别克、雪佛兰)二十多款车型里面，我们最终会将电芯尺寸收窄到3个尺寸。”在第五届新能源汽车及动力电池(CIBF2024重庆)国际交流会——“聚焦固态、半固态，电池标准化趋势的探讨”圆桌对话上，泛亚汽车(通用汽车公司与上海汽车集团组建的汽车设计开发中心)高级技术经理白阳表示，电池尺寸标准规格繁多是主机厂近些年面临的一大痛点，电池尺寸标准化至关重要。

　　在新能源汽车发展初期，各家主机厂、电池企业产品开发需求不一，基于对性能和不同应用场景的匹配，电池规格不一，尺寸繁多。

　　在座谈中，白阳认为，电芯标准化最后也一定会实现，主要是电池尺寸标准化的优势已经非常明显：

　　· 首先，电池尺寸实现标准化，电池、设备企业产线投资会减少，降低产线开发、换型资金和时间成本。

　　· 其次，对于主机厂来说，电池标准化后，整车平台开发更方便，可以降低电动车型开发成本，给终端客户更好的产品体验，同时便于车企升级新一代的结构。

　　· 再者，标准化的电池可以大规模批量生产，匹配不同车型甚至不同车企，既降低了电池生产成本，也降低了电池厂商的库存风险。

　　· 最后，从退役电池梯次利用和回收角度来看，标准化的电池更利于退役管理。

　　白阳认为，电池标准化需要电池企业、主机厂、行业组织和国家共同去推动，希望整个行业最后形成小于十种规格的电池尺寸。

图为“聚焦固态、半固态，电池标准化趋势的探讨”圆桌对话

01

46系列圆柱电池或是标准化最优解之一

　　圆桌对话中，中汽中心首席科学家王芳也表示，经过多年市场和产品验证，当前电芯尺寸逐渐趋于稳定，一些典型的尺寸已经受到业界普遍认可，未来也会逐渐纳入相关标准中。

　　值得一提的是，国内电池企业正力新能已经与跨国车企携手，推进“电芯标准化，电池包平台化”。正力新能PHEV标准化电芯及平台化电池包已经配套通用旗下别克全新GL8陆尊PHEV车型。此外，特斯拉、宝马、大众等国际主流车企近年来也已经在电芯标准化方面开始了行动。其中，特斯拉、宝马等车企已经在圆柱形态上敲定了46系列圆柱尺寸;大众汽车在方形电池上推出了自家的标准电芯。

　　据电池中国了解，近年来，国内电池企业也在致力于寻求电池标准化“最优解”，包括正力新能、亿纬锂能、力神电池、比克电池等，都押注了46系列圆柱电池。

　　“公司今年4月推出的骐龙圆柱电池包也是基于未来电池标准化的考量。”正力新能首席产品官于哲勋表示，46系列圆柱电池由于其单体能量相对较小、安全性高、对极致化学体系兼容性好，且易于标准化，便于大规模生产制造、成组灵活等优点，越来越受到中高端乘用车市场的青睐。

　　46系列圆柱电芯尺寸，直径采用标准化的46mm，而高度覆盖80mm-125mm，可以满足不同车型对能量和电池包空间的需求，具有极强的适应性和兼容性。

　　于哲勋指出，通过标准化的电芯不仅可以满足不同车型的开发，还便于整车的性能升级迭代，“通过替换搭载不同化学体系的电芯，进而实现整包性能上的大幅提升，这也将是未来电池和整车发展的一个方向。”

　　据悉，正力新能将46系列圆柱电池作为公司推出的标准电芯之一，还应用了公司自主研发的同侧出极耳技术，使得电子传输路径大幅缩短80%，欧姆阻抗下降 30%，充放电倍率更强、体积利用率更高，可以满足高端乘用车极致动力需求。同时，正力新能将传统的氟橡胶密封圈设计升级为刻蚀纳米注塑技术(极能盖技术)，相较于传统的顶盖集成技术，成本可降低10%;PPS与顶盖、极柱表面形成纳米级的锚栓结构和化学键结合，氦检气密性是传统密封圈水平的100倍，从而提高了电芯单体空间利用率及全生命周期可靠性。

02

半固态电池率先导入

电池能量密度进入300Wh/kg+时代

　　长续航、快充、高安全和高能量密度是主机厂对动力电池性能从未间断的追求。相较于液态锂电池，半固态电池电解液含量更少，安全性更高，对激进化学材料兼容性更强，因而被业界视为突破液态电池能量密度天花板的重要路径。

　　据电池中国不完全统计，目前包括正力新能、清陶能源、卫蓝新能源、孚能科技、力神电池、比克电池等多家电池企业，公布了其半固态电池技术研发或量产进展，半固态电池配套的“风口”已经开启。

　　值得一提的是，正力新能在半固态电池技术研发上，与电芯标准化相结合进行正向开发，率先推出了行业首款双重半固态超长续航大圆柱电池，电芯能量密度达到306Wh/kg。

　　在圆桌对话中，于哲勋指出，电池能量密度的提升主要是通过正负极材料体系的迭代实现，正力新能的46系列双重半固态圆柱电池，采用超高镍正极+高硅负极的材料体系，实现了远高于现阶段主流电池体系的能量密度。

　　据于哲勋介绍，正力新能的双重半固态电池技术，包含超高镍正极材料的固态电解质表面修饰技术，以及固态电解质复合隔膜技术。基于该双重半固态技术，一方面，电池的失效起始温度提升10°C，失效后最高温度降低150°C，安全性能得到有效提升;另一方面，在功率性能上，零下20°C 低温功率提升了20%，使得其具有良好的低温放电性能。

　　此外，半固态电池技术跟现有锂电池制造工艺有比较高的兼容性，能够更快实现产业化。

　　在半固态电池能量密度迭代上，于哲勋透露，未来正力新能还会导入克容量大于250mAh/g，甚至300mAh/g以上的新型正极材料，比如层状富锂锰等，实现电池能量密度的持续突破。

　　电池中国了解到，正力新能将标准化的46系列圆柱电芯与半固态电池技术结合，推出的正力骐龙电池系统，系统能量密度超245Wh/kg，整包电量高达 170kWh，是目前国内乘用车最大电量电池系统，支持大型纯电MPV车型，满电续航1000公里以上。

　　46系列标准化圆柱电芯，叠加半固态电池技术，使得正力骐龙电池集超安全、超高能量密度、及整车100万公里超长寿命和充电10分钟续航500公里的超快充技术于一体，极大地提升了整车性能和客户体验。这是正力新能依托化学体系差异化、电芯形态标准化、电池系统平台化的技术路线和产品矩阵，深度推进“LISA-321”全场景到多路径发展战略，与头部客户开展平台化项目开发探索的宝贵实践经验，相信这一方向在整个行业会逐渐成为趋势。