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      王升威:CATL磷酸鐵鋰快充技術的新能源客車應用

      2016年12月30日 8:45 5547次瀏覽 來源:   分類:   作者:

        2016年12月23日,在2016-2017年度中國客車行業(yè)發(fā)展高峰論壇上,寧德時代新能源科技股份有限公司(以下簡稱為CATL)技術部快充專家王升威博士,以《CATL磷酸鐵鋰快充技術的新能源客車應用》為主題,發(fā)表了精彩演講。
        王升威介紹,CATL成立于2011年,技術資源儲備雄厚,發(fā)展迅速:2012年獲得國家十二五的重點扶持,跟外資豪華車企寶馬公司建立合作;在2013年,CATL與國內著名客車公司宇通形成合作關系;2014年德國分公司建立,2015年院士工作站成立,并入選全國十三五的重點研發(fā)項目。2015年銷售額排名全球前三,國內前二,預計在今年的排名中有望進一步提升。
        CATL是國內唯一一家可與日韓電池企業(yè)對標的民族企業(yè),具備資源國際化、客戶國際化和人才國際化。企業(yè)人力資源雄厚,研發(fā)團隊超群,從研發(fā)設計,到生產,再到測試驗證,投產,有強大的資源支撐,奠定了產品安全、可靠、耐久的三大優(yōu)勢。在動力電池的快充技術領域,CATL厚積薄發(fā),成為業(yè)界的一顆閃亮新星。
        在快充材料的選擇上,CATL以磷酸鐵鋰為主要正極材料,石墨為負極材料。對于很多人認為的磷酸鐵鋰不能做快充,王升威做出專業(yè)而詳細的分析。他認為,這樣的認識有些“只知其一,不知其二”的片面性。眾所周知,普通化學體系的電池,快充時負極會產生副產物,從而影響電芯的循環(huán)和穩(wěn)定性,只能采用可承受快充大電流的負極材料來做到快充。從快充領域的專業(yè)性來講,快充的重點在負極,而對于正極的選擇,無論是選三元還是選擇磷酸鐵鋰,都不會影響快充的性能發(fā)揮,還有它的可靠性。所以快充技術的核心,在于通過化學體系及設計優(yōu)化,加速鋰離子在正負極間移動的速度,減少或者阻斷負極副產物的產生。
        但是說磷酸鐵鋰不適合做快充,又有一定的參考價值,因為傳統(tǒng)的磷酸鐵鋰導電性比較差,影響快充的發(fā)熱,所以針對以上兩個問題,CATL通過的深入的技術研究,創(chuàng)新性地給出了解決方案。
        在正極上,CATL開發(fā)了“超電子網”技術,使得磷酸鐵鋰具有優(yōu)異的電子導電性能,可達三元材料的1000倍,同時磷酸鐵鋰的正極也兼顧了快充電池系統(tǒng)的超高安全性和可靠性。
        在負極石墨表面,CATL采用了“快離子環(huán)”技術修飾,修飾后的石墨兼顧超級快充和高能量密度的特性,快充時負極不再出現(xiàn)副產物,所以大大提高鋰離子在石墨層的嵌入速度,使其具備4-5C快充能力,實現(xiàn) 10-15分鐘快充充電,并能保證系統(tǒng)級別70wh/kg以上的能量密度,實現(xiàn)10000次的循環(huán)壽命。
        另外,CATL當前開發(fā)的快充產品,搭載自主研發(fā)的熱管理系統(tǒng),充分識別固定化學體系在不同溫度和SOC下的“健康充電區(qū)間”,極大拓寬鋰電池的運營溫度。當電池處于北方寒冷的冬天時,水熱系統(tǒng)在低溫下為電芯加熱,待電芯溫度達到要求,即開啟快充模式;遇到南方酷暑的夏天時,電池系統(tǒng)自動發(fā)熱報警,水冷系統(tǒng)給電芯降溫,真正做到“全氣候”的快充。
        王升威表示,CATL選擇的磷酸鐵鋰-石墨快充技術擁有三大特點。首先是高倍率,十分鐘迅速充滿,基本可媲美燃油車的加油時間;其次是長壽命,可達到超過10000次的充放電循環(huán),滿足對于客車客戶使用8年的質保需求;再次是高安全的體系,磷酸鐵鋰是現(xiàn)階段較成熟、安全的動力電池,其在“十一五”開始示范應用,在“十二五”電動汽車發(fā)展中擔任主力軍。磷酸鐵鋰電池是經過實踐驗證的,較為成熟的電池材料。
        對于磷酸鐵鋰快充技術的市場應用,王升威提出CATL早在三年前已經研究,目前很多大巴客戶樣車已在使用,之所以現(xiàn)在才開始推廣,主要是源于對產品的負責,CATL希望一直開發(fā)提供可靠、安全且能滿足客車使用的電池產品。
        磷酸鐵鋰的快充技術,加上熱管理系統(tǒng)的保駕護航, CATL儼然已走在業(yè)界的前列,正在一步步實現(xiàn)滿足大巴長期、可靠而安全的快充需求,未來CATL快充技術前景一片大好!

      責任編輯:周大偉

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