摘要：从技术研发到落地生产，动力电池的创新非一日之功，所需的资源投入难以计数。广汽在电池领域的布局有其战略考虑

文 | 郭宇

继发布了弹匣电池、海绵硅负极电池后，广汽集团（601238.SH）又一次对汽车动力电池“动手”了。

6月28日，广汽集团发布了微晶超能铁锂电池。通过引入第二相正极微晶和三种技术，提升了磷酸铁锂电池的性能。

广汽埃安研发中心电池研发部负责人李进

广汽集团埃安研发中心电池研发部负责人李进介绍道，相比一般的磷酸铁锂电池，微晶超能铁锂单体质量能量密度提升13%，体积能量密度提升了20%。循环寿命可达4000次以上、150万公里，25分钟可充至80%电量。广汽集团方面对财经汽车（ID：caijingqiche）表示，这项电池技术将率先搭载到广汽埃安目前内部代号A02新车型上，预计最早明年“上车”。

电池创新一般从结构和材料两方面入手。

电池结构的创新，是改变电芯或模组的结构布局，来实现电池能量密度、安全性等各项性能的提升，比如特斯拉的4680、比亚迪的刀片、宁德时代的麒麟电池；电池材料的创新，则是直接改变材料本身的化学性质，实现电池性能提升。目前全球范围内的电池材料革新大多是通过改性的方式来实现，即通过表面包覆、参杂、单晶化、核壳结构调控等方式，改变材料的电化学性能。广汽此次推出的微晶超能铁锂电池技术，也是电池材料改性的一种方式。

“所有的磷酸铁锂电池，都经过多代的改性升级，这在业内很常见。”一位长期观察电池行业的人士向财经汽车（ID：caijingqiche）表示，广汽此次发布的电池技术，从宣传参数上看效果不错，相比自己之前进步了。但和研发电池的同行比，并不能算领先。

目前，广汽在电池方面的布局，既有电池技术层面的创新，比如弹匣电池、海绵硅负极电池、微晶超能铁锂电池等，又自建了电池试制线，还将自研的电池搭载到广汽埃安相应的车型上。

车企为何要自研电池？中国汽车动力电池产业创新联盟副秘书长王子冬向财经汽车（ID：caijngqiche）表示，新能源汽车赛道里，电池是很关键的部分，“主机厂也更想拥有话语权”。另一方面，车企只有更了解电池，才能知道怎么驾驭好它，从而和汽车一起，实现一加一大于二的效果。

微晶超能铁锂电池，“超能”在哪？

目前，动力电池行业形成了三元锂电池和磷酸铁锂电池并驾齐驱的局面。二者的优劣势也较为明显：三元锂电池体积更小，容量密度更高，耐低温，循环性能更好；但热稳定性差。磷酸铁锂电池在成本、安全、寿命方面有优势，但低温性能差、快充能力弱、电池管理（BMS）控制难度大。

磷酸铁锂电池的装机量有赶超三元锂电池的趋势。中国汽车动力电池产业创新联盟数据显示，2021年我国磷酸铁锂电池装机量累计79.8GWh，占比51.7%。2022年1~5月，我国动力电池累计装车量83.1GWh，累计同比增长100.8%。其中，磷酸铁锂电池累计装车量49GWh，占总装车量58.9%，累计同比增长186.1%；三元电池累计装车量34GWh，占总装车量40.9%，累计同比增长40.5%。

也正是基于这样的背景，广汽集团决定通过改性的方式创新磷酸铁锂电池。广汽集团此次发布的微晶超能铁锂电池，引入了更高容量的第二相正极微晶活性材料，以及离子多通路分流、阴极电势能缓冲、OCV三维空间响应面重构等技术。

第二相正极微晶的导入让电流密度分布更加均匀，降低了电池的极化。离子多通路分流技术除了能降低了电池极化，还能改善电池的快充、低温等性能。

阴极电势能缓冲技术是通过材料的界面改性，在放电过程中形成微观电势能缓冲效应。“可以想象成电子像水一样由势能高处往势能低处流，由原有的一级瀑布，变成了两级瀑布，正极界面及结构稳定性得以改善，从而大幅提升了电池循环稳定性。”李进解释称。

OCV三维空间响应面重构技术则有利于电池管理系统的改良。通过三维空间响应面重构电池SOC-OCV曲线，实现对电池OCV变化的动态追踪，实现全生命周期的电池精确管理。“我们利用实车进行数据采集，通过采集一个小区间的SOC实际数据，与历史存储数据进行拟合，反向推出SOC曲线，整体BMS估算精度就会大幅提升。”李进介绍道。

总之，这些技术改善了铁锂电池的低温、快充、寿命等性能，并提升了铁锂电池BMS管理的精度。单体质量能量密度由185Wh/kg提升到了210Wh/kg，相比市面上量产的磷酸铁锂电芯提升了13%，体积能量密度由400Wh/L提升到了480Wh/L。电池在零下20度下的容量保持率由72%提升到了82%，0~80%的充电速度也从34分钟提升到了26分钟。

单从电池循环寿命和电池寿命方面来看，微晶超能铁锂的数据要优于比亚迪刀片电池。微晶超能铁锂电池循环寿命可达4000次以上、电池寿命150万公里；比亚迪刀片电池循环寿命3000次以上，电池寿命为120万公里。不过王子冬也向财经汽车（ID：caijingqiche）表示，要全面衡量两种电池的优劣，需要考量十几个维度，“太专业了。”

安全性方面，李进在交流会中公开表示，“该技术相比磷酸铁锂略有下降，但是依然能通过挤压测试、针刺测试和电池包热失控测试。”不过需要注意的是，通过针刺实验，并不等于绝对安全；未通过针刺实验，也不意味着不安全。实际上，针刺实验在诸多电池检测中，参考意义大于实际意义，其自身并不是衡量电池安全水平的砝码。

实际上，特斯拉、大众、蔚来、长城汽车等主机厂都已布局自研电池。“电池是一个复杂体系，一个新材料的商业化，必须是所有配套材料同步革新，这本身就是一个长周期过长；而产品开发后，还有小试、中试、量产等阶段，期间不断修正也需要时间。因此，电池技术革新往往较慢。”中国科学院物理研究所李泓博士向财经汽车（ID：caijingqiche）说道。

要技术也要产线

广汽集团近些年在动力电池领域下了不少功夫。此前推出的海绵硅负极技术让新款车型的续航突破1000公里，而弹匣电池能将电池的安全等级提高，配合埃安A480超级充电桩，把续航、安全、充电三项最关键的技术逐步完善。

在技术层面，广汽集团先后发布了弹匣电池、海绵硅负极片、微晶超能铁锂电池等技术，将动力电池的安全性、能量密度提高。

海绵硅负极片电池技术指的是一个涵盖材料、粘结剂、极片、生产制造领域的技术群。据广汽相关负责人介绍，这些技术让电池的硅负极片像海绵一样柔软有弹性，使硅在充放电过程中的膨胀和收缩被限制和缓冲，而不会碎裂；同时硅负极也像海绵吸水一样可以发挥大容量的优势，储存更多的能量。

目前已上市的车型中，搭载该技术的埃安AION LX续航里程超过1000km，锂离子电池的单体电芯体积减小了20%，重量减轻了14%。

不过，正如中国科学院院士欧阳明高所言，当前技术条件下，车企无法在实现1000km续航的同时兼顾安全和成本。广汽埃安也在公告中明确表示，长续航硅负极电池的普及受电池总成本、消费者接受程度的影响，市场需求具有不确定性。

广汽自研的弹匣电池系统，采用了超高耐热的稳定电芯，在电芯之间采用了超强隔热电池安全舱，配合极速降温速冷系统和最新的电池管理系统，全方位提高了电池安全性。

例如，在电芯应用了正极材料的纳米级包覆和掺杂技术，提升了热稳定性。特殊电解液添加剂使得电解液可在加热至120℃以上时，在活性材料表面自发聚合形成高阻抗特性聚合物膜，大幅降低热失控反应产热。通过全贴合液冷系统、高速散热通道、高精准的导热路径设计，弹匣电池的散热面积提升了40%，散热效率提升了30%。

除了电池技术的创新，广汽集团还在今年3月正式开始建设电池试制线，目前已经投资了3.36亿元。自研电池试制线项目占地面积1万平方米，包含了从浆料制备到电池包完整的电池全流程生产工序，以及材料研发、理化测试、电性能实验室。

广汽集团相关负责人透露，包括海绵硅负极片电池在内的广汽埃安自研电池将在此条试制线实现自主生产，量产线尚未启动建设。

从技术研发到落地生产，动力电池的创新非一日之功，所需的资源投入难以计数。广汽在电池领域的布局有其战略考虑。

动力电池的自主研发和产业化，被广汽称为“中子星战略”，服务于电气化转型的大局。广汽希望在三年内，逐步实现自主研发动力电池电芯规模化搭载应用，中长期实现自研自产逐步走向台前的目标。