“頂流”圓柱電池首發(fā)：基于One-Stop極簡設(shè)計(jì)的顛覆性創(chuàng)新
2023.04.06近日，中創(chuàng)新航副總裁謝秋在2023中國電動汽車百人會上發(fā)表關(guān)于《創(chuàng)新驅(qū)動動力電池高質(zhì)量發(fā)展》的主題演講。
中創(chuàng)新航產(chǎn)品布局 優(yōu)化客戶體驗(yàn)激發(fā)需求
謝秋梳理行業(yè)發(fā)展脈絡(luò)，認(rèn)為要在當(dāng)前環(huán)境下保持新能源的高速高質(zhì)量發(fā)展。如何激發(fā)需求，是全行業(yè)今年的課題。謝秋就目前消費(fèi)者對動力電池的“需求”進(jìn)行了解構(gòu)，并重點(diǎn)對消費(fèi)者目前最關(guān)心的“體驗(yàn)”，展開談及了中創(chuàng)新航在細(xì)分市場是如何進(jìn)行產(chǎn)品布局的：
中創(chuàng)新航在混動產(chǎn)品領(lǐng)域做了全系布局，方案覆蓋50km-200km純電里程，可以全面支持各車廠電氣化進(jìn)程；中壓純電（400V）領(lǐng)域，開發(fā)了One-Stop產(chǎn)品，大幅提升了電池的空間利用率和能量密度；800V高壓純電領(lǐng)域，布局了方形快充和極速超充大圓柱兩條路線，豐富的產(chǎn)品可以滿足各類客戶對于車輛里程與補(bǔ)能的需要。
“頂流”圓柱電池首發(fā) 基于One-Stop極簡設(shè)計(jì)的又一次創(chuàng)新
會上，中創(chuàng)新航首次發(fā)布全新產(chǎn)品—— “頂流”圓柱電池。該款產(chǎn)品是基于中創(chuàng)新航One-Stop（簡稱為“OS”）極簡設(shè)計(jì)的又一次創(chuàng)新，通過自研結(jié)構(gòu)創(chuàng)新與化學(xué)體系創(chuàng)新研發(fā)而成。采用了行業(yè)首發(fā)頂流結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)內(nèi)阻降低50%，能量密度可達(dá)300Wh/kg，實(shí)現(xiàn)6C+快充，相較于傳統(tǒng)圓柱電池實(shí)現(xiàn)了電池性能大幅提升。
以下為謝秋副總裁演講實(shí)錄：
各位院士，各位業(yè)界同仁，上午好！非常感謝大會的邀請，讓我們有機(jī)會分享過去16年來在動力電池行業(yè)的一些實(shí)踐探索和思考。
我們公司成立于2007年，成立伊始就專注于動力電池和儲能電池領(lǐng)域，歷經(jīng)了整個行業(yè)的發(fā)展過過程。從2009年國家的“十城千輛”購車補(bǔ)貼的開始，一直到今天補(bǔ)貼完全退出。我國新能源汽車?yán)塾?jì)推廣數(shù)量從2012年底的2萬輛攀升至1600萬輛，從2015年開始，我國已經(jīng)連續(xù)8年蟬聯(lián)全球新能源汽車銷量冠軍寶座，市場高速發(fā)展的同時，中國動力電池等關(guān)鍵核心技術(shù)領(lǐng)域不斷突破，通過材料、結(jié)構(gòu)、工藝的科技創(chuàng)新，中創(chuàng)新航的量產(chǎn)電芯能量密度也從2008年的100Wh/kg提升至現(xiàn)在的280Wh/kg 。
新能源在高速發(fā)展的不同階段，行業(yè)也在面臨不同的問題，2020年之前，我們認(rèn)為電池行業(yè)的主要課題是如何提升電池的能量密度以滿足乘用車的需求，2018年三元電池電量只能支撐400公里續(xù)航，2020年三元電池能量密度才能支撐續(xù)航里程500公里。2020年到2021年，行業(yè)遇到了新的問題——安全，行業(yè)安全問題頻出，行業(yè)也推出了各種技術(shù)來解決安全問題。2022年行業(yè)主題是如何進(jìn)行供應(yīng)保障。2023年年初市場需求疲軟、各大車廠大幅降價促銷，如何在當(dāng)前的環(huán)境下保持新能源的高速高質(zhì)量發(fā)展，如何激發(fā)需求，是行業(yè)今年的課題。
參照馬斯洛的模型，我們把用戶對于電池的需求分為了四個層面：第一，底層邏輯是安全，雖然已取得了長足進(jìn)步，但是還要持續(xù)提升安全。第二是成本，從本質(zhì)來講，成本屬于安全的范疇，屬于財(cái)產(chǎn)安全。第三是電池可以給用戶提供的體驗(yàn)，補(bǔ)能的便利性、加速、續(xù)航?，F(xiàn)在電池跟整車結(jié)合很緊密，電池作為結(jié)構(gòu)件參與到整車的NVH（Noise/Vibration/Harshness）中。第四是道德上自我實(shí)現(xiàn)的需求，就是對于環(huán)保的需求。如何能低成本的大幅提升用戶體驗(yàn)，是激發(fā)需求的關(guān)鍵。
制造業(yè)的本質(zhì)是將資源轉(zhuǎn)換為體驗(yàn)的過程，提高轉(zhuǎn)換過程的效率，就可以減少對資源的需求，降低用戶的成本。電池制造是將資源轉(zhuǎn)換為儲能裝置，再轉(zhuǎn)化為用戶體驗(yàn)的過程。資源與體驗(yàn)的極致轉(zhuǎn)換效率，是我們技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新的主線。
分享一下我們在純電細(xì)分市場產(chǎn)品布局是如何踐行這個理念的：
混動領(lǐng)域
混動汽車的發(fā)展對于降低鋰等貴重資源的消耗有非常重要的作用，同時混動有天然的補(bǔ)能體驗(yàn)優(yōu)勢，我們混動產(chǎn)品做了全系的布局，方案覆蓋50km-200km純電里程，可以全面支持各車廠電氣化進(jìn)程。我們通過高功率磷酸鐵鋰和CIR技術(shù)降低用戶的成本；支持30分鐘的純電模式補(bǔ)能速度；峰值功率輸出超過400kW，媲美純電車型的超高動力；6℃/分鐘的加熱速率，大幅改善冬季低溫續(xù)航。
中壓純電（400V）領(lǐng)域
我們開發(fā)了One-Stop產(chǎn)品，大幅提升了電池的空間利用率和能量密度，OS鐵鋰電池包能量密度已經(jīng)達(dá)到153Wh/kg，是行業(yè)量產(chǎn)能量密度最高的鐵鋰電池包，將鐵鋰的續(xù)航里程提升到600km；高錳鐵鋰電池包的能量密度達(dá)到了180Wh/kg，續(xù)航提升至700km，降低了用戶單位里程的購買成本；OS電池包高度大約110mm，幫助整車獲得更低的風(fēng)阻，降低能耗，我們OS幫助埃安Hyper GT獲得0.196的風(fēng)阻，是全球量產(chǎn)車最低的風(fēng)阻；支持30分鐘快充和快換模式；One-Stop產(chǎn)品將在2季度開始批量交付，很快將在市場上與大家見面。
800V高壓純電領(lǐng)域
高壓系統(tǒng)效率提升后可以減少電池的裝電量，降低對資源的消耗。并能夠支持超級快充，提升補(bǔ)能體驗(yàn)。我們布局了方形和極速超充大圓柱兩條路線，其中方形支持4C快充，開發(fā)的全極耳結(jié)構(gòu)使電芯的溫度分布更加均勻，在4C充電倍率下電芯表面溫度不超過45℃；在更高充電倍率的場景下，我們布局了圓柱的技術(shù)路線。我們對圓柱電池結(jié)構(gòu)進(jìn)行了顛覆性的創(chuàng)新，推出“頂流”結(jié)構(gòu)——極耳直連頂部一體式集流盤。無極耳技術(shù)雖然解決了一些電流路徑的問題，但是把電芯的殼體當(dāng)成導(dǎo)電部件，電流的流經(jīng)路徑還是比較長，而且殼體本身是鋼，鋼的導(dǎo)電性并不好。我們通過這種結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，將電流的流經(jīng)路徑相對于無極耳電池下降了70%，結(jié)構(gòu)電阻下降50%。這是我們在電芯層面的實(shí)測的結(jié)果，ACR（交流內(nèi)阻）相對于無極耳電池下降了27%，DCR（直流內(nèi)阻）相對于無極耳電池下降了40%，同時，我們的空間利用率提升了3%。結(jié)合我們的化學(xué)材料體系技術(shù)，我們大圓柱可以做到6C的快充同時，電芯的能量密度達(dá)到了300Wh/kg。除了電芯的性能提升之外，我們的結(jié)構(gòu)對于制造效率的提升也有非常大的幫助，相對于無極耳技術(shù)，“頂流”圓柱產(chǎn)線焊接機(jī)數(shù)量少70%左右。
我們將持續(xù)通過技術(shù)與產(chǎn)品創(chuàng)新，提高資源與體驗(yàn)的高效轉(zhuǎn)化，為行業(yè)的高速高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)更多具備技術(shù)與創(chuàng)新的產(chǎn)品，也希望與各界伙伴攜手，沿著高質(zhì)量發(fā)展之路闊步前行，為新能源產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展貢獻(xiàn)力量。謝謝大家！
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