億緯鋰能全場景鋰電池方案加速萬物互聯
“我們把自己定位于全場景鋰電池方案提供商,把加速萬物互聯作為我們未來一段時間的發展使命,希望用我們的鋰電池技術,讓生命更美好。”6月18日,在首屆鋰電池大會暨億緯鋰能23周年慶全場景鋰電池方案發布會上,億緯鋰能董事長劉金成如是談及公司的價值定位和責任使命。
圖為億緯鋰能董事長劉金成演講
放眼全球,億緯鋰能是極其獨特的鋰電池企業,是名副其實的全能型選手,各種技術路線全面開花結果。
正如劉金成所言,除了動力和儲能電池以外,億緯鋰能所有的鋰電池產品都是全國單項冠軍。而實際上,即便是儲能電池出貨量,今年一季度億緯鋰能也做到了全球第二,商用車電池出貨量也排在了第二。“就是說我全部成績都很好,數學和語文的分數還不夠高。”他笑言。
在此次發布會上,億緯鋰能一口氣發布了:智慧城市組件解決方案、汽車電子解決方案、“食品級”安全霧化技術、汽車動力解決方案大圓柱電池、eVTOL電池、儲能電池、智慧醫療全面解決方案、鋰金屬電池、全固態電池等一系列領先技術產品,展現了作為鋰電池全能型選手的超凡實力。
“我們會在鋰電池的全場景應用方面,讓億緯鋰能的獨特性、創造價值的能力不斷顯現出來。不要輕易地只是把我們拿去跟誰誰去比一下,億緯鋰能是獨特的。”劉金成強調說,億緯鋰能現在所涉及的領域,是最有價值最有意義的。億緯鋰能的核心價值觀,第一是守正創新,第二是追求卓越。
01
智慧生活“幕后英雄”
鋰電池驅動智慧生活,創新應用無處不在。在智慧城市組件解決方案方面,據統計,億緯鋰能目前已經面向全球交付了超過35億只鋰原電池。“據我的估算,在中國平均每一戶中產家庭里,將有超過10只億緯鋰能的電池在默默工作。所以我把億緯的產品定義為‘幕后英雄’。”億緯鋰能鋰電池研究院院長曹浪表示。
圖為億緯鋰能鋰電池研究院院長曹浪演講
在深入研究鋰亞硫酰氯電池作用機理的基礎上,億緯鋰能開發出獨特的金屬鋰電極表面鈍化膜精細調控技術,以及突破性的大規模電極制造工藝。最終向市場推出了具有20年超長可靠性壽命指標的鋰亞硫酰氯電池,具有-55°C到+85°C的超寬溫域,以及室溫下≤1%超低自放電率。
雖然鋰亞硫酰氯電池具有高能量密度、低自放電率等優點,但也存在功率密度偏低、不能充電等性能短板,所以應用場景有限。為了更好地滿足不同場景的需求,支撐萬物互聯,億緯鋰能研究如何將一次電池和二次電池的特點和優勢相結合,把能量、功率、壽命還有安全結合起來,于是就誕生了SPC電池電容器和ES電池組合。
據曹浪介紹,SPC電池電容器因其有快速充放電、高可靠性和長壽命的特點,在智慧交通、智慧城市、射頻識別系統、車輛緊急呼叫系統、智能物流追蹤等場景中得到廣泛應用。億緯鋰能的SPC產品已具備超過10年智能交通應用經驗。同時,SPC電池電容器的開發,也為億緯鋰能積累了寶貴的圓柱電池研發生產經驗,為公司成為行業領先的圓柱電池企業打下堅實基礎。
在汽車電子解決方案方面,億緯鋰能的高溫扣電鋰錳電池能夠適應極端應用條件,具備超過10年的長壽命,-40℃到+125℃的超寬溫域,室溫下<1%的超低自放電率,億緯鋰能也成為第一家實現汽車電子TPMS應用的中國品牌。
此外,億緯鋰能推出的“食品級”安全霧化技術的凝膠半固態電池,采用凝膠電解質,實現極致安全,無懼極端應用;具備高能量密度,較上一代產品能量密度提升25%;具備高功率放電性能,支持7C放電。
02
大圓柱全能電池與“天空之城”
在汽車動力解決方案方面,被劉金成稱贊“天生麗質”的大圓柱具有標準化、零膨脹、高強度的優異特性,被整個行業寄予厚望。在此前π電池系統的基礎之上,億緯鋰能又正式發布了其當前“最好技術、最好產品”的大圓柱Omnicell全能電池。
圖為億緯鋰能電池系統研究院院長江吉兵演講
據億緯鋰能電池系統研究院院長江吉兵介紹,Omnicell有四大亮點,第一是快充,能夠實現6C充電,充電5分鐘續航300公里,在常溫25攝氏度的環境下可以實現9分鐘從10%充電到80%。第二是耐低溫,得益于自適應加熱技術,可實現毫秒級動力響應。第三是耐用,底部防護采用6.6倍國標強度,無懼底部磕碰。第四是高殘值,易拆解、可再生。
作為交通出行的重要組成部分,eVTOL的出現,讓地面點對點之間2-5小時的行程,可以縮短到15-20分鐘內實現。因此,也有望徹底解決當下日益嚴重的交通擁堵問題,最終實現科幻片中展示的“天空之城”。億緯鋰能推出eVTOL飛行器電池,助力“天空之城”從科幻走進現實。
“我們的產品能量密度可達320Wh/Kg,10分鐘快充補電80%。”億緯鋰能中央研究院常務副院長趙瑞瑞介紹,其全生命周期滿足10C高功率輸出能力,工況7000次以上的循環,同時具備系統層級無熱蔓延的高安全性。借助于以上“五位一體”技術,加速開啟低空智能交通新時代。
03
“降維世界”儲能電池
作為比肩動力電池的萬億級別大市場,儲能電池賽道競逐激烈,對產品性能品質要求極高。由于儲能系統龐大而復雜,任何一點的失效或故障都可能產生重大風險,引起電池升溫乃至熱失控。
為徹底解決熱失控安全性問題,億緯鋰能開展浸沒式液冷技術研究,使用高絕緣、高導熱系數的特殊液體,從源頭對電池進行保護,利用液體的高熱傳導性、高比例接觸面積特性,實現對電池的迅速冷卻。與傳統液冷方法相比,設備溫度可以降低19攝氏度以上;在過度充電時,設備最高溫度可以降低164攝氏度以上。
為延長儲能電池系統使用壽命,解決大電芯散熱問題,億緯鋰能推出3T高效熱管理技術。該技術能夠將儲能電池導熱性能提升20倍,70%SOH壽命提升18%,電池內部溫差降低65%。有效預防和減少局部過熱的風險,從而保障系統的安全穩定運行,進一步提高儲能系統的使用壽命。
“如同《三體》小說描述的‘降維世界’一樣,這項技術把原本在三維空間里擴散的熱,變成在二維平面上傳導的熱,就像是把立體的迷宮變成平面的賽道,讓熱量傳遞得更快、更均勻,讓電池每個角落都保持相同的溫度。”億緯鋰能儲能系統研究所所長易昊昊如是描繪說。
據介紹,億緯鋰能近期實現量產交付的Mr.Giant儲能系統,系統溫差<3kelvin,具有高一致性、長壽命特性;可用率>99%,0安全風險。該產品實測能量效率達到95.5%,與同類儲能系統相比,系統能量效率提升了1%。該儲能系統容量可達到5MWh,標準20尺集裝箱,更利于產品的整體運輸和安裝。
04
智慧醫療全面解決方案
作為億緯鋰能的掌舵人,劉金成一直強調“科技的本質要關注生命,要創造價值。”據介紹,億緯鋰能在智慧醫療領域已經有十多年的研究,并在去年正式成立了醫療電池事業部,并推出智慧醫療全面解決方案,目的是通過履行科技使命,讓每一個生命得到尊重與關懷。
“我們是目前健康和醫療領域,最全面的能量解決方案提供者。”據趙瑞瑞介紹,億緯鋰能的醫療電池產品涵蓋:人體外應用血糖儀、除顫儀、呼吸機等,人體內應用膠囊內窺鏡、心臟起搏器、腦神經刺激器等。2023年億緯鋰能僅一款血糖儀電池(鋰錳扣式電池系列)出貨量就超過2000萬只。
依托于在微型圓柱電池和鋰原電池十多年的積累,億緯鋰能已經針對胃腸內窺鏡的應用,開發出兩款行業能量最高(550Wh/L)、壽命最長(5年容量保持率大于95%)、可靠性最高(短路溫度<50℃)的直徑分別為7mm和9.8mm的產品。該產品已獲得國內前五的醫療科技公司認可,徹底解決了國內內窺鏡行業沒有高可靠性能量電池方案的問題。
值得注意的是,目前億緯鋰能是國內唯一一家具備植入式神經調控產品電池生產能力的公司。為了保證植入效果,減少病人痛苦,植入式電池要求15年以上超長使用壽命。截至2023年,億緯鋰能用于治療帕金森除顫的產品已完成超過1000例的臨床應用;開發的二次電池用于治療自閉癥產品中,目前已實現全球首例的臨床驗證。
05
超400Wh/Kg的鋰金屬與固態電池
億緯鋰能加速未來技術探索,賦予未來無限想象,積極布局下一代的更高比能鋰金屬二次電池,以及全固態電池技術。在鋰金屬電池方面,億緯鋰能采用“復合鋰+三維骨架”組合方式解決技術痛點。“復合鋰能夠保證鋰沉積的緊密性和穩定性;三維骨架則增加親鋰性,降低形核能壘提升倍率能力;電解液滿足高低溫循環不易燃特性。”趙瑞瑞表示。
目前億緯鋰能開發出的400Wh/Kg的鋰金屬產品,可以實現900次的循環;580Wh/Kg的產品,可以實現100周以上的循環。同時,在安全性方面,在超過2000pcs電池測試中,沒有一次起火,證明該產品并沒有之前擔心的鋰枝晶導致安全問題。
“我們的目標是達到600Wh/Kg的能量密度,并同時實現1000周的循環次數,這一指標是目前消費軟包電池能量密度的兩倍以上。我們希望通過努力,創造更輕薄的世界,用能量鏈接未來,讓科技觸手可得。”趙瑞瑞憧憬說。
固態鋰離子電池因其本身全固態的屬性,在徹底解決鋰離子電池安全性能上被寄予厚望。目前全固態電池技術路線主要有固液混合的半固態,電解液凝膠化的凝膠態固態電池,采用聚合物和鋰鹽復合的聚合物固態電池,以及采用無機化合物硫化物、鹵化物為電解質的全固態電池。
“經過多輪的論證和實驗,我們最終選定‘硫化物+鹵化物’復合的技術路線。”趙瑞瑞表示,億緯鋰能選擇的依據是電池充放電過程中電極材料的呼吸效應,以及大電池熱效應,因此需要電解質具備電導率高和質軟的特性。
目前,億緯鋰能采用正極NCM811材料的固態電池,展現了與液態電池相媲美的克容量性能。盡管固態電解質的使用量相對較高,大約在15%,但電池在0.5C放電倍率下,經過400次循環周期后,仍能保持90%的容量。此外,該電池在高溫和低溫環境下的性能表現同樣令人滿意。
按照規劃,億緯鋰能的全固態電池研發將分兩步走:在2026年實現生產工藝的突破,推出高功率、高環境耐受性及絕對安全的全固態電池,用于混合動力領域。2028年實現技術突破,推出400Wh/kg高比能全固態電池。
萬物互聯的世界,是一個充滿無限可能的世界。在這個世界中,人們將享受到比現在更加便捷、舒適和智能的生活。而鋰電池作為萬物互聯、智慧生活的能量心臟,確保每一次連接都充滿可能。億緯鋰能的全場景能量解決方案,將加速萬物互聯的實現。


