續(xù)航超700km/槍擊不起火 解讀埃安全新P58微晶超能電池

　　【太平洋汽車 技術(shù)頻道】一年時(shí)間，一家工廠能從0開(kāi)始實(shí)現(xiàn)投產(chǎn)嗎？廣汽埃安旗下的因湃電池智能生態(tài)工廠做到了——2022年8月，廣汽埃安成立了因湃電池公司，專注于自主電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，項(xiàng)目總投資達(dá)到109億元人民幣；2022年12月，因湃電池科技有限公司正式開(kāi)始建設(shè)；2023年9月15日，因湃電池工廠的正極合漿產(chǎn)線順利完成了首次投料；12月12日，因湃電池智能生態(tài)工廠正式竣工投產(chǎn)，也標(biāo)志著廣汽埃安正式掌握了電芯全棧自研自產(chǎn)的能力；而彈匣電池2.0系列的最新也是最重要的產(chǎn)品，P58微晶超能電池也在同一天正式下線。這家僅用一年時(shí)間便竣工投產(chǎn)的電池工廠，憑什么敢號(hào)稱“全球標(biāo)桿工廠”？這款集廣汽集團(tuán)12年技術(shù)積累的動(dòng)力電池，究竟有何獨(dú)門(mén)秘技呢？

　　自2010年起，新能源汽車就被列為中國(guó)七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，在政策的強(qiáng)力推動(dòng)下，近些年國(guó)內(nèi)新能源車企如雨后春筍般出現(xiàn)，但真正具備三電領(lǐng)域全棧自研自產(chǎn)的車企卻是鳳毛麟角。廣汽集團(tuán)是國(guó)內(nèi)整車廠中較早開(kāi)始電動(dòng)化及自主動(dòng)力電池開(kāi)發(fā)及應(yīng)用的企業(yè)，而本文開(kāi)頭提到的“12年技術(shù)積累”又是從何時(shí)算起的呢？我們不妨先梳理一下廣汽集團(tuán)在三電領(lǐng)域的研發(fā)軌跡，便能了解其技術(shù)積累的進(jìn)度。

　　2011年，廣汽集團(tuán)便開(kāi)始了電池系統(tǒng)及BMS的研發(fā)工作；2015年，廣汽集團(tuán)首款自主設(shè)計(jì)的PHEV電池包便搭載于GS4 PHEV 正式投產(chǎn)；2017年，廣汽埃安首款自主開(kāi)發(fā)EV電池包投產(chǎn)，同年還啟動(dòng)了動(dòng)力電池電芯的自主研發(fā)和電芯試驗(yàn)線建設(shè)；從2021年開(kāi)始，廣汽集團(tuán)陸續(xù)發(fā)布彈匣電池系統(tǒng)安全技術(shù)、海綿硅負(fù)極片電池、超倍速電池等多項(xiàng)先進(jìn)電池技術(shù)，到2022年電芯中試線建成并投入使用；2023年3月，廣汽埃安正式發(fā)布彈匣電池2.0技術(shù)，首次公開(kāi)展示電池整包槍擊不起火，首次解決了多電芯瞬時(shí)短路、爆裂性破壞等極端環(huán)境下的電池安全難題。

　　細(xì)算下來(lái)，要說(shuō)廣汽集團(tuán)在電池研發(fā)領(lǐng)域的儲(chǔ)備達(dá)12年之久，又確實(shí)是有理有據(jù)——正因?yàn)橛卸嗄甑募夹g(shù)積累，埃安才能為今天自主動(dòng)力電池的規(guī)模化量產(chǎn)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

　　我們先把時(shí)間回?fù)艿浇衲?月底：3月30日，埃安正式發(fā)布了彈匣電池2.0技術(shù)，為了進(jìn)一步提升的電池安全性，埃安在彈匣電池1.0的基礎(chǔ)上，研發(fā)了超穩(wěn)電極界面、阻熱相變材料、電芯滅火系統(tǒng)等一系列原創(chuàng)安全技術(shù)，讓彈匣電池2.0的綜合熱失控管理能力提升了5倍，可抵抗多個(gè)電芯同時(shí)熱失控帶來(lái)的沖擊力。

　　為了更直觀地演示彈匣電池2.0的安全防護(hù)水平，埃安當(dāng)時(shí)還展示了電池包槍擊試驗(yàn)，成功實(shí)現(xiàn)了電池包受槍擊之后不起火不爆炸，拆開(kāi)電池系統(tǒng)外殼后，整體結(jié)構(gòu)完整，僅有三個(gè)電芯爆裂性損壞，靜置24小時(shí)后溫度恢復(fù)至常溫。

　　電池包能扛住槍擊的原因，主要在于內(nèi)部的P58微晶超能電芯采用了可靠的防護(hù)技術(shù)。對(duì)于鋰離子電池而言，電極界面是電芯內(nèi)活性最高的區(qū)域。為了加強(qiáng)電極界面的穩(wěn)定性，埃安開(kāi)發(fā)出“超穩(wěn)電極界面”技術(shù)，通過(guò)具有超高穩(wěn)定性、超高耐熱性的納米陶瓷材料和耐高溫聚合物復(fù)合涂覆隔膜，大幅增加了電極界面韌性；復(fù)合集流體材料的應(yīng)用，可以在熱量聚集時(shí)快速坍縮，避免持續(xù)短路；同時(shí)，P58微晶超能電芯的電解液中含有耐氧化阻燃劑，高溫激活后，可捕獲燃燒反應(yīng)的自由基，斷絕持續(xù)燃燒的條件。

　　主辦方還向我們現(xiàn)場(chǎng)展示了P58微晶超能電芯的針刺試驗(yàn)。在三重技術(shù)的防護(hù)下，電芯在針刺過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)不冒煙、不起火，溫升小于1℃，我們從外面看電池幾乎無(wú)變化。這款電池還能在高強(qiáng)度擠壓下不失效，其耐壓能力超過(guò) 1200kN，變形量耐受能力達(dá)到45%，即便受到槍擊發(fā)生熱失控，其升溫速率也能降低20%。

【埃安P58微晶超能電芯針刺試驗(yàn)】

　　除了強(qiáng)悍的防護(hù)性能之外，P58微晶超能電芯還擁有高能量密度，其中質(zhì)量能量密度為195Wh/kg，體積能量密度為450 Wh/L，這個(gè)數(shù)據(jù)甚至比很多三元鋰電池密度還高。此外，埃安通過(guò)方型疊片、頂蓋/極耳直連焊接等優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)電池內(nèi)部體積利用率超過(guò)90%，最終可使整車?yán)m(xù)航里程突破700km；同時(shí)，這款電池還具備3C快充能力，可實(shí)現(xiàn)充電10分鐘，續(xù)航250km，進(jìn)一步解決用戶的續(xù)航焦慮。

　　這款電池的另一個(gè)關(guān)鍵特性則是長(zhǎng)壽命。得益于多階梯成膜、低耗鋰負(fù)極等技術(shù)的應(yīng)用，P58微晶超能電芯在使用壽命上得到大幅提升，其常溫快充循環(huán)壽命達(dá)到4000周以上，高溫快充循環(huán)壽命達(dá)到3300周以上，整車?yán)碚撔旭偫锍炭梢猿^(guò)150萬(wàn)公里，這個(gè)成績(jī)放在行業(yè)里面也是拔尖的水平。

　　P58微晶超能電芯實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)之后，將優(yōu)先供應(yīng)給埃安與昊鉑兩大品牌車型裝配使用，后續(xù)還會(huì)將供應(yīng)范圍擴(kuò)大到廣汽集團(tuán)其他品牌車型，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池自給自足。

　　因湃電池智能生態(tài)工廠首期可實(shí)現(xiàn)6GWh產(chǎn)能，后期將完成36GWh產(chǎn)線導(dǎo)入，同時(shí)滿足60萬(wàn)銷量需求。鈉離子電池、全固態(tài)電池等多種電池也將在這條產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

　　先進(jìn)的電芯不僅要能研發(fā)出來(lái)，更要能高效、高質(zhì)量的制造出來(lái)。為實(shí)現(xiàn)P58微晶超能電芯的規(guī)?；咂焚|(zhì)量產(chǎn)，因湃電池智能生態(tài)工廠開(kāi)發(fā)了三大工藝制造群，包括超薄箔材、超高穩(wěn)定性、超高壓實(shí)極片智造技術(shù)。值得一提的是，工廠應(yīng)用的大尺寸極片高速切疊技術(shù)以及超薄、超長(zhǎng)電芯高度集成封裝技術(shù)，其整體控制精度等較行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)大幅提升了30%以上。

【埃安P58微晶超能電芯裝包工序演示】

　　基于三大工藝制作技術(shù)群，因湃電池智能生態(tài)工廠還利用大數(shù)據(jù)、AI等先進(jìn)技術(shù)賦能，樹(shù)立了電池工廠的五大標(biāo)桿，主要表現(xiàn)在安全、質(zhì)量、柔性生產(chǎn)、智能制造、低碳環(huán)保等方面。

　　因湃電池智能生態(tài)工廠以防止電芯熱失控為根本，建立制程安全控制標(biāo)準(zhǔn)，從制度上保障工藝一致性，做到極片“零”異物、“零”毛刺，強(qiáng)化極限檢證，提升產(chǎn)品安全性。

　　為達(dá)到航空級(jí)的質(zhì)量要求，因湃電池智能生態(tài)工廠將質(zhì)量不良目標(biāo)提高至10-9，通過(guò)高水平工藝設(shè)計(jì)，打造先進(jìn)智能化產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了高精度檢驗(yàn)，也讓其成為了全球首個(gè)航空級(jí)質(zhì)量標(biāo)桿工廠。

　　因湃電池智能生態(tài)工廠還擁有電芯秒級(jí)生產(chǎn)節(jié)拍（＜2s/支），和全球最高的6GWh單線產(chǎn)能；可實(shí)現(xiàn)全系列產(chǎn)品混線生產(chǎn)，電芯小時(shí)級(jí)換型，PACK無(wú)縫換型，產(chǎn)能切換損失降低90%以上，依然能兼顧效率。

　　在數(shù)字化應(yīng)用智能制造方面，因湃電池智能生態(tài)工廠采用云原生技術(shù)架構(gòu)，以數(shù)字孿生、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和數(shù)智決策為具體措施，設(shè)置了超1.5萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)監(jiān)控點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)研、產(chǎn)、供、銷全業(yè)務(wù)領(lǐng)域數(shù)據(jù)拉通和覆蓋，在有效提升運(yùn)營(yíng)效率和研發(fā)迭代速度的同時(shí)，還能減少生產(chǎn)浪費(fèi)和工廠綜合能耗。

　　此外，因湃電池智能生態(tài)工廠還通過(guò)綠電、節(jié)能、廢料再生三大舉措，可實(shí)現(xiàn)年減少二氧化碳排放超2.5萬(wàn)噸的目標(biāo)，相當(dāng)于年種植超252萬(wàn)棵樹(shù)。

　　因湃電池智能生態(tài)工廠的正式投產(chǎn)，并非電池生產(chǎn)線這么簡(jiǎn)單，其對(duì)廣汽埃安而言意義非凡。

　　隨著電動(dòng)化時(shí)代的進(jìn)一步演變，汽車行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)正從單一的“產(chǎn)品”競(jìng)爭(zhēng)，轉(zhuǎn)變?yōu)?“產(chǎn)品+生態(tài)”競(jìng)爭(zhēng)。對(duì)于新能源車而言，電池是動(dòng)力來(lái)源以及關(guān)乎生產(chǎn)制造成本的關(guān)鍵因素，從過(guò)去幾年的情況來(lái)看，動(dòng)力電池價(jià)格的浮動(dòng)，密切影響著新能源車市場(chǎng)的走勢(shì)；這也進(jìn)一步說(shuō)明了，動(dòng)力電池將是未來(lái)新能源汽車行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的核心和取勝關(guān)鍵之一。

　　相比直接在市面上采購(gòu)電池，車企若具備自研自產(chǎn)電芯的技術(shù)能力，便可結(jié)合電池進(jìn)行整車一體化設(shè)計(jì)，通過(guò)研發(fā)、生產(chǎn)制造實(shí)力為產(chǎn)品賦能，一款電芯即可覆蓋品牌內(nèi)部所有車型，帶來(lái)更極致的性能和更優(yōu)的成本，最大限度提高產(chǎn)品平臺(tái)化，形成規(guī)模效應(yīng)，提高全產(chǎn)業(yè)效率；未來(lái)也可以根據(jù)開(kāi)發(fā)車型的屬性，推出更極致、高品質(zhì)的電池賦能產(chǎn)品，為用戶帶來(lái)更好的產(chǎn)品體驗(yàn)。廣汽埃安及旗下的因湃電池智能生態(tài)工廠就是這樣的組合。

　　隨著因湃電池智能生態(tài)工廠竣工投產(chǎn)，也標(biāo)志著廣汽埃安已全面打通上游原材料、研發(fā)、制造、電池回收及梯次利用在內(nèi)的能源生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈布局，完成能源生態(tài)的核心拼圖，正式成為一家能源公司。

　　廣汽埃安官方還透露，未來(lái)將以因湃電池智能生態(tài)工廠為核心，圍繞“電+電池”構(gòu)建包含光儲(chǔ)充換能源補(bǔ)給網(wǎng)絡(luò)、能源網(wǎng)自動(dòng)駕駛、電池梯級(jí)利用、電池銀行等業(yè)務(wù)的能源生態(tài)。

　　因湃電池智能生態(tài)工廠竣工及P58微晶超能電芯投產(chǎn)，讓廣汽埃安成為全球極少數(shù)實(shí)現(xiàn)電池全棧自研自產(chǎn)的主機(jī)廠。這種專屬化開(kāi)發(fā)電池產(chǎn)品的能力，也是打造高端純電產(chǎn)品的必經(jīng)之路，對(duì)于廣汽埃安沖擊高端市場(chǎng)，提升旗下高端豪華品牌昊鉑的綜合實(shí)力，是至關(guān)重要的一步。

　　除了因湃電池工廠之外，由廣汽埃安控股、總投資21.6億元的銳湃電驅(qū)工廠也即將竣工，夸克電驅(qū)近期也將實(shí)現(xiàn)自產(chǎn)。至此，廣汽埃安將實(shí)現(xiàn)整車三電不再分家的全棧自研自產(chǎn)布局。

　　截至今年11月，廣汽埃安投產(chǎn)至今總產(chǎn)銷已超過(guò)95萬(wàn)輛，距離首次達(dá)成百萬(wàn)產(chǎn)銷只差一步，投產(chǎn)不到5年的廣汽埃安，或?qū)⒊蔀槿蜃羁焱黄瓢偃f(wàn)產(chǎn)銷的汽車品牌。有了完整能源生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈助力之后，大家感興趣的是：面對(duì)下一個(gè)百萬(wàn)目標(biāo)，埃安的達(dá)成時(shí)間是否會(huì)繼續(xù)縮短呢？（圖/文/攝：太平洋汽車 李喆）