廣汽研究院梅驁：高鎳與硅碳結(jié)合才能取得高能量密度優(yōu)勢
▲圖為廣汽研究院高級工程師梅驁發(fā)表主題演講
日前，“第二屆新能源汽車及動力電池（CIBF2021深圳）國際交流會”在深圳舉行，在風(fēng)帆有限責(zé)任公司冠名的“軟包電池核心材料及先進技術(shù)突破”專場論壇上，廣州汽車集團股份有限公司汽車工程研究院高級工程師梅驁，作了主題為《新材料推動動力電池實現(xiàn)性能提升》的演講。
據(jù)介紹，廣汽研究院是廣汽集團直屬研發(fā)機構(gòu)，除了廣州總院之外，在上海、海外都有分院，研究院有4300人研發(fā)人員，主要從事整車和關(guān)鍵零部件的研發(fā)。廣汽研究院是國家認定的技術(shù)中心，在兩年一次的評定當(dāng)中，其在2019年全國1563家各行各業(yè)的技術(shù)中心中，排名第六（汽車行業(yè)第一）。在電動化方面，研究院對關(guān)鍵零部件做了很多開發(fā)，包括電池、機電耦合系統(tǒng)等。
梅驁表示，材料對電芯性能的影響很大，從整車角度來講，歸根到底是為了滿足消費者的需求。
首先，要提升車輛續(xù)航里程就要提升電池能量密度，三元電池能量密度必須要提到高鎳材料。通過對電池能量密度做測算和分析，對于高鎳三元材料來說，只有跟更先進的硅碳負極結(jié)合起來的時候，才能取得高能量密度的優(yōu)勢；如果只是跟石墨進行搭配，跟中鎳三元提高電壓之后密度相當(dāng)。
在降低成本方面，可以通過降低鈷的使用含量，提高鎳的比例。“我們做了很多的分析和測算，未來紅土地鎳礦的冶煉技術(shù)會有很好突破，將是高鎳三元很好的降本途徑，主要是把便宜的紅土鎳礦用上來，紅土鎳礦里邊還含有鈷，也可以應(yīng)用上來。”梅驁說道。
硅的負極使用也是需要關(guān)注的方向，梅驁表示，現(xiàn)在有硅氧和硅碳的技術(shù)路線，從原理上來說是將硅進行納米化，從本質(zhì)上的生產(chǎn)制造工藝來說，硅氧的經(jīng)濟性、性價比和可實踐性，其在降低成本方面的潛力具有一定優(yōu)勢，推算真正量產(chǎn)的時候，硅氧會達到高端石墨的成本，高性能車能夠接受。
梅驁還談道，硅的使用主要是要注意膨脹應(yīng)用阻礙，包括硅材料膨脹的素列、SEI膜素列，以及膨脹引起電極結(jié)構(gòu)的損壞，要解決這些問題單靠材料還不夠，還要從極片、電芯、模組等方面進行限制和緩沖。黏結(jié)劑也是很重要的部分，合適專用的黏結(jié)劑對硅的使用有大大幫助。
安全方面，梅驁在談到電解液的安全研發(fā)工作時表示，主要是使用高山電阻、阻燃特制的電解液，通過實驗發(fā)現(xiàn)，阻燃的電解液對熱失控改善的效果還是相對明顯的，不同電解液和極片做C80的良率測試，明顯看到使用阻燃電解液會讓熱失控的溫度和熱失控的放熱量明顯有很好的改善。
梅驁表示，廣汽內(nèi)部也在做電芯方面的開發(fā)，包括材料、應(yīng)用，從2015年開始籌劃，在去年的時候也做了相關(guān)硅方面的發(fā)布工作，也做了一些裝車的實驗，2019年已經(jīng)裝車了黑河低溫的標(biāo)的實驗，并將推出續(xù)航1000公里的高端車型。
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