深度解讀廣汽全固態(tài)電池技術(shù)

4月12日，在“科技視界”廣汽科技日活動上，廣汽集團(tuán)發(fā)布了被稱為“全球動力電池領(lǐng)域競爭的技術(shù)高地”的全固態(tài)動力電池技術(shù)，廣汽埃安電池研發(fā)部負(fù)責(zé)人李進(jìn)對此項技術(shù)進(jìn)行了解讀。

全固態(tài)電池不僅能大幅提升整車?yán)m(xù)航里程，更能解決用戶對電池自燃問題的擔(dān)心，被業(yè)內(nèi)稱為“顛覆性電池新技術(shù)”。但是全固態(tài)電池開發(fā)難度巨大，需要在正負(fù)極材料、電芯設(shè)計、工藝技術(shù)、系統(tǒng)集成設(shè)計等領(lǐng)域開展技術(shù)攻關(guān)，難度堪稱為動力電池領(lǐng)域的“珠穆朗瑪峰”。而廣汽集團(tuán)已經(jīng)在上述領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，實現(xiàn)了能量密度、安全性和制造技術(shù)的大幅度提升，完成了全固態(tài)電池電芯的研發(fā)。

技術(shù)亮點(diǎn)之——能量密度大幅提升，

整車?yán)m(xù)航輕松超過1000km

廣汽全固態(tài)電池憑借第三代海綿硅負(fù)極技術(shù)和高面容量固態(tài)正極技術(shù)，實現(xiàn)了全固態(tài)電池能量密度達(dá)到400Wh/Kg以上，較當(dāng)前量產(chǎn)液態(tài)鋰離子電池，體積能量密度提升52%以上，質(zhì)量能量密度提升50%以上，可輕松實現(xiàn)超1000公里續(xù)航。

核心技術(shù)1：第三代海綿硅負(fù)極技術(shù)

這項技術(shù)實現(xiàn)了新型結(jié)構(gòu)、超高容量硅負(fù)極材料在全固態(tài)電池中的應(yīng)用。它保證了負(fù)極材料中的活性硅在充放電過程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和快充能力，同時提升負(fù)極顆粒的整體穩(wěn)定性，大幅提升循環(huán)壽命，此外還實現(xiàn)了負(fù)極顆粒與固態(tài)電解質(zhì)之間的良好接觸，保障了鋰離子可以高效嵌入脫出。進(jìn)而實現(xiàn)了可逆容量為現(xiàn)有石墨的4倍，較常規(guī)硅負(fù)極循環(huán)穩(wěn)定性提升135%。

核心技術(shù)2：高面容量固態(tài)正極技術(shù)

這項技術(shù)實現(xiàn)了正極材料、極片設(shè)計以及制造工藝的三重突破。在材料層級，構(gòu)建了穩(wěn)定的高通量離子傳輸界面，使正極材料在全固態(tài)電池中容量發(fā)揮更高。在極片層級，構(gòu)建出鋰離子傳輸?shù)母咚俟?，使固態(tài)極片擁有不遜色于傳統(tǒng)液態(tài)電解液的導(dǎo)鋰能力。在制備工藝上，攻克了干法正極高效制備的難題。在三種技術(shù)協(xié)同下，全固態(tài)正極可達(dá)到5mAh/cm2以上的高面容量，使全固態(tài)電池具有更高的能量密度。

技術(shù)亮點(diǎn)之——超高安全性，

徹底解決用戶對電池自燃的擔(dān)心

廣汽開發(fā)的全固態(tài)電池具備超高的安全性，可以實現(xiàn)動力電池電芯在穿釘、裁切等條件下不發(fā)生熱失控，并通過了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的200度熱箱實驗，刷新了高比能電池安全新高度，徹底解決用戶的安全焦慮。這得益于廣汽高強(qiáng)致密復(fù)合電解質(zhì)膜技術(shù)從本質(zhì)上解決了電池的安全風(fēng)險。廣汽全固態(tài)電解質(zhì)膜的骨架有機(jī)械強(qiáng)度高、耐高溫不可燃的特點(diǎn)，大幅降低了電池的熱失控風(fēng)險，并極大程度提升了電解質(zhì)膜對機(jī)械破壞的承受能力，進(jìn)一步保證了電池的安全性。

技術(shù)亮點(diǎn)之——打通全固態(tài)電池

全流程制造工藝

制造技術(shù)也是決定全固態(tài)電池性能和能否大規(guī)模量產(chǎn)的關(guān)鍵，廣汽固態(tài)電解質(zhì)膜制備、固態(tài)電解質(zhì)膜與極片組裝等創(chuàng)新工藝上實現(xiàn)突破，打通了全固態(tài)電池全流程制造工藝。相比傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池，未來大規(guī)模量產(chǎn)狀態(tài)下，設(shè)備投資可減少15%，廠房面積降低40%，綜合制造成本有望降低35%以上。借助上述創(chuàng)新性工藝的突破，廣汽目前已經(jīng)實現(xiàn)了大尺寸多層堆疊全固態(tài)電芯的制造，距離車規(guī)級全固態(tài)電池更進(jìn)一步。

技術(shù)亮點(diǎn)之——借助人工智能，

助力全固態(tài)電池技術(shù)加速開發(fā)

此外廣汽集團(tuán)還借助人工智能輔助電池自動化設(shè)計(AI for Battery Design Automation)，通過基于類人類大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人工智能模型，結(jié)合高精準(zhǔn)度的模擬計算算法，實現(xiàn)材料、極片及電芯的創(chuàng)新性設(shè)計和驗證，大幅提升方案優(yōu)化迭代和驗證效率，助力全固態(tài)電池加速開發(fā)。

憑借著上述關(guān)鍵核心技術(shù)的突破，廣汽集團(tuán)已取得車規(guī)級高安全大容量全固態(tài)動力電池量產(chǎn)的關(guān)鍵進(jìn)展，廣汽全固態(tài)電池預(yù)計于2026年裝車搭載于昊鉑車型。秉承“科技廣汽” 的理念，廣汽集團(tuán)將持續(xù)解決新能源汽車痛點(diǎn)，助力行業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。

審核編輯：劉清