中国创新航海郭其鑫！坚定选择高锰路线，支持电池技术发展

【报道】9月7日，第四届全球新能源与智能汽车供应链创新大会上，中国新航科技有限公司整车产品中心副总经理郭其鑫有限公司表示，从2008年开始，我们就在行业内率先量产磷酸铁锂电池。

2008年，我们在行业内率先尝试低镍三元体系。

在这个过程中，我们在材料应用、电池应用层面、结构创新等方面都有创新。

2016年提出的全极耳叠片电池极大地改善了以往电池和传统叠片电池的许多缺陷。

除了材料和细胞层面的创新，我们还进行大规模的概念创新。

以下为副总经理在中创航空技术有限公司车辆产品中心讲话实录： 尊敬的专家领导和业界同仁，大家下午好！感谢百人委员会的邀请，我们有机会也非常荣幸能够再次在这里与大家分享我们的“一站式高锰铁锂电池”。

在谈电池产品之前，我首先想跟大家简单回顾一下中国新航空的发展历史，或者说我们的产品创新历程。

大家可以看到，我们从2007年开始在行业内率先量产磷酸铁锂电池，2008年我们在行业内率先尝试低镍三元体系。

在这个过程中，我们在材料应用、电池应用层面、结构创新等方面都有创新。

2016年提出的全极耳叠片电池极大地改善了以往电池和传统叠片电池的许多缺陷。

除了材料和细胞层面的创新，我们还进行大规模的概念创新。

2017年发布的一站式电池从设计和制造理念上彻底重构了整个电芯构成，大大简化了电芯的设计和制造工艺，从而实现了体积利用率、能量密度的提升和制造工艺的简化。

明显改善。

我们今天所说的一站式高锰铁锂电池是我们材料体系、结构和设计理念融合的结果。

我们的一站式高锰铁锂电池不仅包括新材料的开发、新的电芯级化学体系的应用，还包括整个结构制造理念的更新。

既然叫高锰铁锂电池，那么突出的关键词之一就是高锰。

为什么要制造高锰？从可持续发展的角度来看，一是碳酸锂价格持续上涨，以及镍钴贵金属价格高位；另外，终端消费者对于车辆续驶里程的刚性需求，如何平衡两者？这也是我们最终选择高锰路线的根本出发点。

锰作为储量非常丰富的过渡金属元素，在资源方面对人们来说是友好的。

它有足够的资源储备，它的成本可以更好地被我们接受，它可以支持我们的行业成长为TWh时代。

多个或数百个维度的爆炸。

此外，锰作为一种相对昂贵的过渡金属元素，在电化学系统中发挥的能量具有巨大的潜力。

因此，我们坚定地选择高锰路线来支持电池技术的后续发展。

在高锰路线上，新航早在2008年就开始了初步的尝试和探索。

2008年我们就已经做出了磷酸铁锰锂与三元电池的复合材料体系，并已量产。

当时我们造了一款旅行车，实际上出货量很大，而且已经上市很长时间了。

这是我们最早对锂铁锰或锰基电池的探索。

年复一年，当我们专注三元电池的时候，我们深刻认识到锰在材料体系中的重要性。

当时，我记得大家都在研究大体对称的三元结构。

或者说，当时我们就清楚地认识到，没有必要设计对称的锰和钴的比例，或者说我们需要不断增加锰的含量。

，在保证更好性能的同时降低钴含量，使其具有更好的可持续发展竞争力。

这七八年里，我们在锰矿这条路上从未停下来。

今天我们将高锰技术应用到橄榄石磷酸盐体系中，使我们在橄榄石体系中达到了更高的水平。

高能量密度可以拉低里程级车型，减轻汽车厂商的压力，降低终端客户的购买成本。

作为新体系电池，材料必然是第一位的。

锰有其优点。

刚才说了，储量丰富，电压高。

材料体系尤其是橄榄石材料体系中引入锰元素带来的弊端也非常明显。

第一个主要问题是其动态性能差和导电性差，这使得电池表现出高阻抗和大极化。

尤其是当温度比较低时，动态性能很差。

另一方面，由于锰价态的变化，会出现更多的溶解，其寿命实际上会明显低于其他系统的电池。

如果想将材料体系中的锰含量提高到相当的水平，首先必须克服锰体系的缺点。

怎么做？首先，如何解决导电性差、离子电子路径不良的问题？我们考虑如何对锰元素进行梯度设计。

内外不一定是统一的。

可能会有渐变设计。

可以外面多一点，里面少一点，这样整个导电路径就更顺畅。

其次，许多其他过渡金属元素被掺杂到其中，以实现能量和导电性能之间更好的平衡。

然后，就是接口的问题。

对界面进行涂覆，一方面可以解决界面的导电问题，同时也可以有效解决锂锰铁材料本身相变带来的寿命衰减问题。

因此，凭借这些材料的核心技术，高锰锂铁材料应用于电池中可以达到满意的能量密度、内阻和寿命。

这些元素的掺杂如何进行？如何进行烧结工艺分配？如何确定覆盖液？这里面有很多的实验，也有很多的过程探索。

随着近年来技术的发展，我们的材料模拟和电化学模拟提供了很多帮助。

例如，添加不同的过渡金属元素后，电子能量系统与之前相比可以减少多少，这样在设计初期就可以对评估导电内阻的解决方案给予一定的指导。

现在来看，无论是模拟科学还是实验科学，在创新之路上提供的支持是非常非常大的。

说完了材料，一站式高锰铁锂电池的第二个关键词是一站式。

One-Stop电池于2016年8月发布，截至今日，第一代One-Stop电池及系统及中试样品已下线一段时间。

One-Stop电池首先采用0.3毫米的超薄外壳。

，采用一体杆一体化设计，无盖板。

这两种解决方案的设计允许极片在整个外壳空间中最大化。

一站式电池的组装逻辑与之前的方壳电池有本质的不同。

它没有插入外壳的过程。

它比传统的方形壳或其他形式的长电池容易得多，并且壳芯与壳之间留下的间隙可以进一步减小。

这些措施最大限度地利用了极片壳体内部的空间，从而支持电芯的能量密度提高到非常可观的水平。

除了电芯之外，一站式系统还采用了CIR技术，实际上尽可能地简化和节省了所有不必要的结构部件。

电芯与盒子高度集成，使盒子与电池一体化。

此时PACK内电芯的能量密度保持率达到77%。

这款PACK是明年第二季度量产的产品。

它实际上是一个高度为毫米的短包。

众所周知，在低剖面封装中，电池的能量密度更难发挥，因为结构件的比例更高。

我们已经在低封装中将PACK降低至Wh/kg，达到公里续航；如果实现高封装，能量密度有望接近Wh/kg。

这是第一代产品，已经进行了一段时间的试点测试。

一—停止电池和系统。

今天我们聊的是基于OS电池将与第二代系统技术相结合的一站式高锰铁锂电池。

第二代系统技术还将对系统层次结构和连接方式做更多的重构，并做空间。

一体化，从而提高空间利用率7%。

同时，我们也找准了当前行业的痛点。

如今集成化程度越来越高，维护和保养的成本也越来越高。

如何减少维护单位，降低维护成本，其实是一个非常重要的问题。

在第二代OS PACK中，连接方式进行了重新设计，系统布局也进行了重新设计。

预计整个维护单元可缩小至原来的1/4，从而降低75%的售后成本。

除了系统空间之外，在整个热安全方面也进行了创新。

可以说，迄今为止业界已经很好地解决了原有的热安全问题，但只有一个问题：防护成本太高。

原来的方形外壳现在无论是热保护还是高压短路保护都需要相对较大的价格。

现在希望可以将热和电分开，在热失控时爆发的高导电短路材料可以连接到电气连接。

分离，从而进一步降低系统的成本和热保护成本。

最后总结一下，我们希望带来新的“六角勇士”，为行业提供更加完美、理想的产品。

一方面，我们希望它的能量密度能够达到Wh/kg，也就是之前三元电池的能量密度。

，支持公里的电池寿命。

此外，我们希望实现更低的维护成本，同时兼容各种形式的电池更换和充电。

此外，在镍和钴的零使用量下，我们可以减少15%的锂使用量，从而为终端消费者、客户和行业提供更有价值的产品。