2016年12月23日，在2016-2017年度中國(guó)客車行業(yè)發(fā)展高峰論壇上，寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱為CATL)技術(shù)部快充專家王升威博士，以《CATL磷酸鐵鋰快充技術(shù)的新能源客車應(yīng)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(shù)資源儲(chǔ)備雄厚，發(fā)展迅速：2012年獲得國(guó)家十二五的重點(diǎn)扶持，跟外資豪華車企寶馬公司建立合作;在2013年，CATL與國(guó)內(nèi)著名客車公司宇通形成合作關(guān)系;2014年德國(guó)分公司建立，2015年院士工作站成立，并入選全國(guó)十三五的重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目。2015年銷售額排名全球前三，國(guó)內(nèi)前二，預(yù)計(jì)在今年的排名中有望進(jìn)一步提升。
CATL是國(guó)內(nèi)唯一一家可與日韓電池企業(yè)對(duì)標(biāo)的民族企業(yè)，具備資源國(guó)際化、客戶國(guó)際化和人才國(guó)際化。企業(yè)人力資源雄厚，研發(fā)團(tuán)隊(duì)超群，從研發(fā)設(shè)計(jì)，到生產(chǎn)，再到測(cè)試驗(yàn)證，投產(chǎn)，有強(qiáng)大的資源支撐，奠定了產(chǎn)品安全、可靠、耐久的三大優(yōu)勢(shì)。在動(dòng)力電池的快充技術(shù)領(lǐng)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(fù)極材料。對(duì)于很多人認(rèn)為的磷酸鐵鋰不能做快充，王升威做出專業(yè)而詳細(xì)的分析。他認(rèn)為，這樣的認(rèn)識(shí)有些“只知其一，不知其二”的片面性。眾所周知，普通化學(xué)體系的電池，快充時(shí)負(fù)極會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)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(fù)極材料來做到快充。從快充領(lǐng)域的專業(yè)性來講，快充的重點(diǎn)在負(fù)極，而對(duì)于正極的選擇，無論是選三元還是選擇磷酸鐵鋰，都不會(huì)影響快充的性能發(fā)揮，還有它的可靠性。所以快充技術(shù)的核心，在于通過化學(xué)體系及設(shè)計(jì)優(yōu)化，加速鋰離子在正負(fù)極間移動(dòng)的速度，減少或者阻斷負(fù)極副產(chǎn)物的產(chǎn)生。
但是說磷酸鐵鋰不適合做快充，又有一定的參考價(jià)值，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的磷酸鐵鋰導(dǎo)電性比較差，影響快充的發(fā)熱，所以針對(duì)以上兩個(gè)問題，CATL通過的深入的技術(shù)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(wǎng)”技術(shù)，使得磷酸鐵鋰具有優(yōu)異的電子導(dǎo)電性能，可達(dá)三元材料的1000倍，同時(shí)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(fù)極石墨表面，CATL采用了“快離子環(huán)”技術(shù)修飾，修飾后的石墨兼顧超級(jí)快充和高能量密度的特性，快充時(shí)負(fù)極不再出現(xiàn)副產(chǎn)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(shí)現(xiàn) 10-15分鐘快充充電，并能保證系統(tǒng)級(jí)別70wh/kg以上的能量密度，實(shí)現(xiàn)10000次的循環(huán)壽命。
另外，CATL當(dāng)前開發(fā)的快充產(chǎn)品，搭載自主研發(fā)的熱管理系統(tǒng)，充分識(shí)別固定化學(xué)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(yùn)營(yíng)溫度。當(dāng)電池處于北方寒冷的冬天時(shí)，水熱系統(tǒng)在低溫下為電芯加熱，待電芯溫度達(dá)到要求，即開啟快充模式;遇到南方酷暑的夏天時(shí)，電池系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)熱報(bào)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(shù)擁有三大特點(diǎn)。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(shí)間;其次是長(zhǎng)壽命，可達(dá)到超過10000次的充放電循環(huán)，滿足對(duì)于客車客戶使用8年的質(zhì)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(dòng)力電池，其在“十一五”開始示范應(yīng)用，在“十二五”電動(dòng)汽車發(fā)展中擔(dān)任主力軍。磷酸鐵鋰電池是經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)證的，較為成熟的電池材料。
對(duì)于磷酸鐵鋰快充技術(shù)的市場(chǎng)應(yīng)用，王升威提出CATL早在三年前已經(jīng)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(duì)產(chǎn)品的負(fù)責(zé)，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(chǎn)品。
磷酸鐵鋰的快充技術(shù)，加上熱管理系統(tǒng)的保駕護(hù)航， CATL儼然已走在業(yè)界的前列，正在一步步實(shí)現(xiàn)滿足大巴長(zhǎng)期、可靠而安全的快充需求，未來CATL快充技術(shù)前景一片大好!
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