2025年7月11日,由起点锂电、起点固态电池、起点两轮车及换电主办,以“换电之城 智慧两轮”为主题的2025第五届起点两轮车换电大会暨轻型动力电池技术高峰论坛在深圳宝安登喜路国际酒店正式举办。
本次论坛聚焦两轮车及换电、两轮车锂电、两轮车钠电、高倍率、超快充、新材料、新工艺等前沿技术,进行深度探讨和思维碰撞。论坛现场300+两轮车换电及电池细分重量级企业,600+企业高层汇聚共论行业发展。
在下午两轮车电摩及电池技术专场,睿恩新能源国内销售副总经理谢志明发表演讲,分享主题:无极耳圆柱电芯性能和安全带来的行业惊喜。
图:睿恩新能源 国内销售副总经理 谢志明
以下为演讲实录:
各位领导,各位嘉宾,大家下午好!
今天和大家汇报的内容有3个部分:一、简单的公司介绍;二、无极耳圆柱电芯性能和安全带来的行业惊喜;三、无极耳圆柱电池在轻便两轮车及电摩行业的应用推荐。
首先简单介绍我们公司。睿恩新能源于2022年10月落地在常州,虽然我们成立时间不长,但我们已经创造了很多个奇迹。第一个,从2023年11月打第一个桩开始,花了13个月建完10万多平方米的厂房并拉通产线,且满足量产要求;第二个在今年3月份上海五金展上发布全球第一款无极耳21700-5.0AH的量产;第三个在5月份的CIBF上发布了无极耳21700-6.0AH的两款电芯,是目前全球最高能量密度的21700圆柱电芯,我们无极耳电芯的技术已经领先于国内外同行1-2代产品。公司5个关键词:高比能、高倍率、长寿命、无极耳、大圆柱。
真正好的无极耳电芯寥寥无几,传统无极耳电芯是做得好和做不好的问题,但是真正好的无极耳电芯,可能是做得出来和做不出来的问题。
目前的高能量密度材料方向,就是正极高镍、负极高硅,好的东西也有它的坏脾气,高镍容易产气,硅的膨胀系数又比石墨高20-30倍。所以在方型或者软包上,就没法使用高镍及硅负极材料,产气和膨胀会导致界面的不均匀,严重情况下可能会产生安全问题。但是无极耳圆柱电芯接近100%真圆,可以向360°方向释放应力,产气可以往中心孔方向排出,外面还有钢壳的包覆。所以,钢壳圆柱结构是高镍+高硅体系的最佳载体。
什么是无极耳?电池的阻抗分电子和离子阻抗,无极耳的结构解决了电池的电子阻抗,锂离子的传导方向从极片长度方向变成了极片的宽度方向,传导距离大概1500毫米降到65毫米,降了好几个数量级。所以,它的交流内阻可以降80%,相同倍率放电的温升降低30%,全生命周期能量提升80%。目前我司所有的三元体系的电芯都支持-40度放电,特别是4Ah和5Ah电芯可以支持-40°C环境温度下2-3C持续放电,并且可以放出90%以上的容量。
好的电芯制造难度也很大,从设计上,要考虑平衡性,既要兼顾能量密度,也要兼顾高倍率性能,找平衡点非常关键。无极耳电芯,还是有一定的技术和工艺的壁垒,在生产制造端,因为现在用的是高镍体系,NCA材料最怕水,所以从投料开始就要用露点控制,控制在-50°C以上。
无极耳电芯制造过程中可能有上千个控制点,举三个例子,首先是涂布,无极耳的涂布,我们叫斑马涂,在宽度1.2米箔材上,涂9列,相当于要对齐18条边,涂完A面再涂B面,AB面也要对齐,我们可以控制在0.1毫米的误差。关于极耳成型,两种工艺都有,但是综合比较而言,切叠的堆叠厚度不够满足激光焊接的厚度,焊接面积是有限的,但是揉平的工艺,可焊接面大可以最大程度的解决电池的电子阻抗。还有激光穿透焊,现在好多家都在推无极耳电芯,不用这个工艺好像就不好意思说自己是无极耳,但这个焊接工艺非常难,传统的点底焊是把薄的材料焊接在厚的材料上,而且焊渣都留在电芯内部,而激光穿透焊是穿过厚的材料再焊薄的材料,这对工艺的要求非常高,松下在5年前量产的5.8AH的电芯就已经采用激光穿透焊,工艺已经非常成熟,我们也非常有幸松下整个搞激光穿透焊的团队都在我们公司。
为什么我们能行?睿恩虽然才成立了3年多的时间,目前研究院已经有10位博士、博士后,有来自美国国家实验室、三清三北等知名高校的顶级科学家,我们还应用到AI大模型仿真来做开发,我们大部分的工艺工程、设备人员都是来自松下体系,大概有将近100号松下的人员。当然,我们的运营团队也是松下的,每一个工段的负责人全部是在松下有15年工作经验的工程师。我们也推崇极致的“0”自由度制造体系,保证产品策划的完美实现。
量产了半年多的时间能达到这么高的CPK以及90%以上的合格率,都是这些有着15年以上工作经验的人,他们对制造工艺的认知和理解程度非常深刻。
下面讲一些电芯的具体性能。
极致安全,我们和蔡司合作,所有的安全测试:过充、全mapping短路、热箱、燃烧等都可以过,我们对安全测试的标准远高于UL、IEC及3C的标准。我们现在已经完成了270Wh/KG的量产,即将实现300Wh/KG的21700的量产,这么高能量密度的21700电芯目前全球也只有我们一家有,并且还带高倍率性能。
这是超高倍率的21700-5Ah电芯,今年3月份在上海国际五金展上发布了全球第一家量产21700无极耳的5Ah电芯,可以支持70A连续放电,支持50C秒级脉冲放电。
长寿命,21700-5.0AH(RS50)在25度环境温度下,用90%的SOC,8A充/40A放,1000圈,保留率80%以上。
21700-6.0AH(RS60),在25度环境温度下,用90%的SOC,15A充/30A放,1000圈,保留率80%以上。
宽温域,全系列三元体系的电芯都支持-40°C-80°C 工作温度范围,-40°C 支持0.5C以上持续放电,-20°C 支持0.1C以上持续充电。
快充,全系列电芯支持3C及以上持续快充。10分钟可以从0% SOC充到80% SOC。
超高能量密度,我们的终极目标是钢壳大圆柱电芯做到500Wh/KG,这也是公司一直研究的方向,比如在圆柱里取消隔膜、采用全硅负极等,这是我们研究院科学家们正在努力研究的方向。
最后我推荐几款用于轻便二轮车、高速电摩上性能最好的电芯。
在轻便二轮车上我们推荐RH60,去年博世首先发布了单颗20Wh的电芯应用在e-bike上,但从容量以及倍率性能上来说我们认为还偏低,因为目前5.8AH的电芯0.2C放电容量最高才5600左右,而且只有0.5C的充放电倍率,我们这款RH60的0.2C放电容量可以达到5900以上,支持1C充2C放,而且温升很低。
在电摩上,首先推荐的是RS50,可以支持3C持续充电,8C放电不触发温度保护,低温性能优越,-40度2C放电可以放出90%的容量。还有一款更高能量密度的RS60,可以支持2.5C持续充电,5C放电不触发温度保护,-40度1.5C放电可以放出90%的容量。
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注:本文根据速记整理,未经演讲者审核!
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