天勁股份王強：軟包固態電池在未來幾年有望率先量產
圖為廣東天勁新能源科技股份有限公司CTO、研究院院長王強致辭
10月16日，“第五屆動力電池應用國際峰會（CBIS2020）暨首屆中國新能源新材料（寧德）峰會”在福建寧德召開。本屆峰會由中國化學與物理電源行業協會、福建省寧德市人民政府、電池中國網，以及寧德時代、電化學儲能技術國家工程研究中心和21C創新實驗室聯合主辦。在“先進材料及新技術應用”主題論壇上，廣東天勁新能源科技股份有限公司CTO、研究院院長王強分享了天勁股份基于軟包技術在固態電池技術研發上的思路和成果。
王強表示，固態電池目前有一些共性的問題：第一個是固態電解質離子電導率低；第二個固界面缺乏可視量化手段；第三個固態電池目前整個的制成工藝對產業的顛覆比較大一點，所以有沒有更簡單、成熟的辦法去做這個事情。
據王強介紹，廣東天勁主要聚焦在目前國際主流乘用車熱衷的軟包動力技術路線，“相對來說，軟包電池在固態電池的基礎條件相對比方形或圓柱好一些”。
“業界對于寄希望將電池能量密度提升至400Wh/kg~500Wh/kg的途徑由固態電池實現，”王強認為，考慮到目前材料技術的開發和儲備情況，未來兩到三年實現300Wh/kg到350Wh/kg的固態電池初步量產希望會大一點。
據王強透露，天勁股份基于對軟包和固態的基礎性研究和積累，在固態電池的研發思路上，電解質采用聚合物固態電解質，區別于傳統的硫化物或者氧化物固態電解質。“電解質采用原位聚合，精準固化的思路，與現有的動力產線工藝兼容性比較好一點，這是目前實現的基礎思路。”王強還透露，正極將采用高鎳，負極選用硅氧。
在王強看來，聚合物固態電池產業化有望在近幾年加速，“因為它目前采用的方式第一個是小分子，第二個是離子液體，第三個塑化劑，實現路徑很多。”王強表示，廣東天勁目前采用的方案是通過原位聚合的方式，在軟包層面，通過增加前軀體溶液，通過熱引發聚合的方式實現，“整個的產線，包括整個的作業方式，與目前現有的軟包工藝調整幅度非常小。”
動力電池安全是產業界和社會廣泛關注的問題，目前通過PACK的多維度設計防止熱失控已經有較多方法，能否從電芯內部改進，解決熱失控的內生因素？據王強介紹，天勁股份在這塊也已經有不少創新，如在電芯制造上，我們通過涂布工藝、聚合工藝環節進行了多個嘗試，設計的電芯產品已經具備內生防止熱失控的功能，且具備規劃化量產可行性，“目前有很多參數還在優化，”據王強透露，公司還在設備環節進行相應的創新，如與科研院所一起開發的設備主要解決在固態電池或半固態電池電極與電解質接觸過程中，怎樣處理原位表征應力等。
據王強介紹，目前公司第一個固態電池產品能量密度大概為277Wh/kg，整體循環壽命還有優化的空間；第二個固態電池產品能量密度約為302Wh/kg，負極用硅氧加石墨，循環性能目前還不是特別優異，主要是因目前的固態電解質導入還有待提升。
在PACK層面，近兩年方形電池出現了CTP、刀片工藝，然而對于軟包電池來說，CTP實現起來會比較難。不過，王強透露，在軟包PACK結構工藝優化上，天勁股份也有創新，“目前軟包電池包是通過把模組做大，減少PACK內的模組數量及相關結構件，實現單個模組帶電量的提升和整個電池包容量的增加，同時還能降本。”
今年以來，磷酸鐵鋰在新能源乘用車市場有所回暖，業界有些聲音開始爭論三元和磷酸鐵鋰的路線。王強認為，電池技術會不斷進步，預計在未來1到2年三元電池的安全性會有較大的突破，“磷酸鐵鋰確實對不少應用車型是個很好的選擇，但是從技術發展趨勢來看，三元電池的技術仍然是業界要同心協力，共同努力的。”
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