摘要：從技術研發到落地生產，動力電池的創新非一日之功，所需的資源投入難以計數。廣汽在電池領域的佈局有其戰略考慮

文 | 郭宇

繼發佈了彈匣電池、海綿硅負極電池後，廣汽集團（601238.SH）又一次對汽車動力電池“動手”了。

6月28日，廣汽集團發佈了微晶超能鐵鋰電池。通過引入第二相正極微晶和三種技術，提升了磷酸鐵鋰電池的性能。

廣汽埃安研發中心電池研發部負責人李進

廣汽集團埃安研發中心電池研發部負責人李進介紹道，相比一般的磷酸鐵鋰電池，微晶超能鐵鋰單體質量能量密度提升13%，體積能量密度提升了20%。循環壽命可達4000次以上、150萬公里，25分鐘可充至80%電量。廣汽集團方面對財經汽車（ID：caijingqiche）表示，這項電池技術將率先搭載到廣汽埃安目前內部代號A02新車型上，預計最早明年“上車”。

電池創新一般從結構和材料兩方面入手。

電池結構的創新，是改變電芯或模組的結構佈局，來實現電池能量密度、安全性等各項性能的提升，比如特斯拉的4680、比亞迪的刀片、寧德時代的麒麟電池；電池材料的創新，則是直接改變材料本身的化學性質，實現電池性能提升。目前全球範圍內的電池材料革新大多是通過改性的方式來實現，即通過表面包覆、參雜、單晶化、核殼結構調控等方式，改變材料的電化學性能。廣汽此次推出的微晶超能鐵鋰電池技術，也是電池材料改性的一種方式。

“所有的磷酸鐵鋰電池，都經過多代的改性升級，這在業內很常見。”一位長期觀察電池行業的人士向財經汽車（ID：caijingqiche）表示，廣汽此次發佈的電池技術，從宣傳參數上看效果不錯，相比自己之前進步了。但和研發電池的同行比，並不能算領先。

目前，廣汽在電池方面的佈局，既有電池技術層面的創新，比如彈匣電池、海綿硅負極電池、微晶超能鐵鋰電池等，又自建了電池試製線，還將自研的電池搭載到廣汽埃安相應的車型上。

車企爲何要自研電池？中國汽車動力電池產業創新聯盟副祕書長王子冬向財經汽車（ID：caijngqiche）表示，新能源汽車賽道里，電池是很關鍵的部分，“主機廠也更想擁有話語權”。另一方面，車企只有更瞭解電池，才能知道怎麼駕馭好它，從而和汽車一起，實現一加一大於二的效果。

微晶超能鐵鋰電池，“超能”在哪？

目前，動力電池行業形成了三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池並駕齊驅的局面。二者的優劣勢也較爲明顯：三元鋰電池體積更小，容量密度更高，耐低溫，循環性能更好；但熱穩定性差。磷酸鐵鋰電池在成本、安全、壽命方面有優勢，但低溫性能差、快充能力弱、電池管理（BMS）控制難度大。

磷酸鐵鋰電池的裝機量有趕超三元鋰電池的趨勢。中國汽車動力電池產業創新聯盟數據顯示，2021年我國磷酸鐵鋰電池裝機量累計79.8GWh，佔比51.7%。2022年1~5月，我國動力電池累計裝車量83.1GWh，累計同比增長100.8%。其中，磷酸鐵鋰電池累計裝車量49GWh，佔總裝車量58.9%，累計同比增長186.1%；三元電池累計裝車量34GWh，佔總裝車量40.9%，累計同比增長40.5%。

也正是基於這樣的背景，廣汽集團決定通過改性的方式創新磷酸鐵鋰電池。廣汽集團此次發佈的微晶超能鐵鋰電池，引入了更高容量的第二相正極微晶活性材料，以及離子多通路分流、陰極電勢能緩衝、OCV三維空間響應面重構等技術。

第二相正極微晶的導入讓電流密度分佈更加均勻，降低了電池的極化。離子多通路分流技術除了能降低了電池極化，還能改善電池的快充、低溫等性能。

陰極電勢能緩衝技術是通過材料的界面改性，在放電過程中形成微觀電勢能緩衝效應。“可以想象成電子像水一樣由勢能高處往勢能低處流，由原有的一級瀑布，變成了兩級瀑布，正極界面及結構穩定性得以改善，從而大幅提升了電池循環穩定性。”李進解釋稱。

OCV三維空間響應面重構技術則有利於電池管理系統的改良。通過三維空間響應面重構電池SOC-OCV曲線，實現對電池OCV變化的動態追蹤，實現全生命週期的電池精確管理。“我們利用實車進行數據採集，通過採集一個小區間的SOC實際數據，與歷史存儲數據進行擬合，反向推出SOC曲線，整體BMS估算精度就會大幅提升。”李進介紹道。

總之，這些技術改善了鐵鋰電池的低溫、快充、壽命等性能，並提升了鐵鋰電池BMS管理的精度。單體質量能量密度由185Wh/kg提升到了210Wh/kg，相比市面上量產的磷酸鐵鋰電芯提升了13%，體積能量密度由400Wh/L提升到了480Wh/L。電池在零下20度下的容量保持率由72%提升到了82%，0~80%的充電速度也從34分鐘提升到了26分鐘。

單從電池循環壽命和電池壽命方面來看，微晶超能鐵鋰的數據要優於比亞迪刀片電池。微晶超能鐵鋰電池循環壽命可達4000次以上、電池壽命150萬公里；比亞迪刀片電池循環壽命3000次以上，電池壽命爲120萬公里。不過王子冬也向財經汽車（ID：caijingqiche）表示，要全面衡量兩種電池的優劣，需要考量十幾個維度，“太專業了。”

安全性方面，李進在交流會中公開表示，“該技術相比磷酸鐵鋰略有下降，但是依然能通過擠壓測試、針刺測試和電池包熱失控測試。”不過需要注意的是，通過針刺實驗，並不等於絕對安全；未通過針刺實驗，也不意味着不安全。實際上，針刺實驗在諸多電池檢測中，參考意義大於實際意義，其自身並不是衡量電池安全水平的砝碼。

實際上，特斯拉、大衆、蔚來、長城汽車等主機廠都已佈局自研電池。“電池是一個複雜體系，一個新材料的商業化，必須是所有配套材料同步革新，這本身就是一個長週期過長；而產品開發後，還有小試、中試、量產等階段，期間不斷修正也需要時間。因此，電池技術革新往往較慢。”中國科學院物理研究所李泓博士向財經汽車（ID：caijingqiche）說道。

要技術也要產線

廣汽集團近些年在動力電池領域下了不少功夫。此前推出的海綿硅負極技術讓新款車型的續航突破1000公里，而彈匣電池能將電池的安全等級提高，配合埃安A480超級充電樁，把續航、安全、充電三項最關鍵的技術逐步完善。

在技術層面，廣汽集團先後發佈了彈匣電池、海綿硅負極片、微晶超能鐵鋰電池等技術，將動力電池的安全性、能量密度提高。

海綿硅負極片電池技術指的是一個涵蓋材料、粘結劑、極片、生產製造領域的技術羣。據廣汽相關負責人介紹，這些技術讓電池的硅負極片像海綿一樣柔軟有彈性，使硅在充放電過程中的膨脹和收縮被限制和緩衝，而不會碎裂；同時硅負極也像海綿吸水一樣可以發揮大容量的優勢，儲存更多的能量。

目前已上市的車型中，搭載該技術的埃安AION LX續航里程超過1000km，鋰離子電池的單體電芯體積減小了20%，重量減輕了14%。

不過，正如中國科學院院士歐陽明高所言，當前技術條件下，車企無法在實現1000km續航的同時兼顧安全和成本。廣汽埃安也在公告中明確表示，長續航硅負極電池的普及受電池總成本、消費者接受程度的影響，市場需求具有不確定性。

廣汽自研的彈匣電池系統，採用了超高耐熱的穩定電芯，在電芯之間採用了超強隔熱電池安全艙，配合極速降溫速冷系統和最新的電池管理系統，全方位提高了電池安全性。

例如，在電芯應用了正極材料的納米級包覆和摻雜技術，提升了熱穩定性。特殊電解液添加劑使得電解液可在加熱至120℃以上時，在活性材料表面自發聚合形成高阻抗特性聚合物膜，大幅降低熱失控反應產熱。通過全貼合液冷系統、高速散熱通道、高精準的導熱路徑設計，彈匣電池的散熱面積提升了40%，散熱效率提升了30%。

除了電池技術的創新，廣汽集團還在今年3月正式開始建設電池試製線，目前已經投資了3.36億元。自研電池試製線項目佔地面積1萬平方米，包含了從漿料製備到電池包完整的電池全流程生產工序，以及材料研發、理化測試、電性能實驗室。

廣汽集團相關負責人透露，包括海綿硅負極片電池在內的廣汽埃安自研電池將在此條試製線實現自主生產，量產線尚未啓動建設。

從技術研發到落地生產，動力電池的創新非一日之功，所需的資源投入難以計數。廣汽在電池領域的佈局有其戰略考慮。

動力電池的自主研發和產業化，被廣汽稱爲“中子星戰略”，服務於電氣化轉型的大局。廣汽希望在三年內，逐步實現自主研發動力電池電芯規模化搭載應用，中長期實現自研自產逐步走向臺前的目標。