围绕能量密度及安全，多家企业是如何应对的

　　技术创新是企业生存和发展的基本前提。在下游应用日新月异的背景下，加大电池领域的技术创新力度，成为电池企业增强发展能力、应对市场竞争的必然选择。

　　事实上，作为电子产品的燃料，从诞生之日开始，围绕电池的技术革新一直没有停歇，铅酸、镍氢、锂电、固态电池、空气电池、燃料电池……

　　技术和商业一样，冷漠而残酷，一个产品革命另一个产品，一个企业击垮另一个企业，一个时代替代另一个时代。电池性能的提升和技术的升级，靠的就是企业间的追赶赛跑和竞争淘汰，如果不能提前做好技术储备，那么很有可能就会被对手在不经意间赶超。

　　今年以来，电池企业在充分保证安全性能的前提下，在提升能量密度方面进步非常快。在2017年高工锂电金球奖评选中，高工组委会发现，这17家电池/PACK企业在动力电池、数码电池、储能电池、电池系统方面的创新产品/技术非常有亮点，且看下文：

　　1、卡耐新能源

　　公司目前量产的NCM111体系26Ah三元软包电池比能量可达170Wh/kg，而NCM523三元软包电池比能量可达220Wh/kg，同时正在加速推进比能量达250Wh/kg的622体系电池。

　　卡耐新能源研发的36Ah-220wh/kg软包三元电池，采用NCM523材料/陶瓷隔膜及功能电解液，在电芯尺寸未变的前提下，使产品比能量从原来的164Wh/kg提升至220Wh/kg，循环寿命≥2000次，具备优异的低温性能和倍率性能，安全性通过GBT31485-2015新国标认证，突破目前电动汽车用锂离子电池普遍存在的续航里程短，安全性差，成本高的技术瓶颈。

　　2、桑顿新能源

　　高能量密度电芯：能够批量生产230WH/Kg三元电芯和165WH/Kg铁锂电芯，目前处于行业领先水平；快充电芯：4C和6C快充量产电芯的能量密度可分别达175Wh/kg和125Wh/kg，远高于目前市场主流的钛酸锂快充电芯的能量密度80Wh/kg；高功率电芯：功率密度5000W/kg；储能电芯：循环寿命达7000次以上，处于行业领先水平。

　　3、比克电池

　　公司是国内唯一一家能量产高镍811材料体系三元电池的企业，动力电池能量密度已经提高到232Wh/kg，处于行业领先地位,后续300Wh/kg的产品也即将面世，领先于行业平均水平。使用高镍811材料体系，提高能量密度的同时降低钴的使用，从技术创新方面降低成本。

　　4、天劲股份

　　在三元强势的2017年，天劲股份对其三元软包电芯的规格进行了相应调整，规划中PHEV车型最少1-2款电芯容量规格；EV车型最少2款，全覆盖需要3-4款电芯容量规格。最终通过标准箱的采用会降低电芯规格数量。

　　在采用软包叠片工艺的基础上，天劲股份推出32Ah、37Ah、45Ah为主的三元电芯，目前其三元软包动力电池单体比能量密度达到230WH/Kg，三元系统能量密度已达到140-150WH/KG，成功配套陕汽通家、奇瑞商用车、唐骏旗下热卖车型。

　　截止目前，天劲股份三元软包动力电池/组完成年销售量21350套，实现销售额超10亿元。在物流车领域，天劲股份装机量全国排名领先，预计2017年年底市场占有率将达2.95%。

　　5、微宏动力

　　第三代MpCO电池产品其电池单体可达170Wh/Kg，较上一代产品提升了41.7%；在保持10-15分钟快充与长寿命能力的同时，更具成本优势，符合未来电动客车市场化竞争发展趋势；寿命方面，MpCO产品在快充条件下寿命大于7000次，而市场上磷酸铁锂快充电池寿命均未超过4000次。

　　除了在材料体系上的创新以外，微宏在Pack设计过程中也一直坚持采用智能热控流体(STL)技术，最大限度地保证了锂电池的安全使用。

　　6、猛狮科技

　　超高能量密度圆柱锂离子电池的单体电池能量密度达到220Wh/kg以上，通过电池关键材料及电池设计等系统解决方案实现18650型电池的高能量化，具体包括：

　　采用高比容量的高镍型镍钴锰酸锂材料或镍钴铝酸锂正极材料与高比容量的人造石墨或硅碳负极材料；并开发与之适应的高电压电解液及适合硅基负极材料的电解液，通过电池材料的系统集成与优化，提高电池能量密度，并获得良好的循环稳定性，提高18650型电池使用的性价比；

　　减少正负极集流体的厚度；通过涂覆型负极集流体来解决电池安全性问题，在降低非电化学活性物质的同时保证电池高安全性能，同时兼顾电化学性能和安全性能，满足电动汽车的使用需要；优化电池结构，降低导电剂与粘结剂的含量、隔膜的用量，减少电池中非电化学活性物质的质量和体积，提高电池能量密度。

　　7、捷威动力

　　公司在国内率先开发并量产三元体系锂离子动力电池，单体电池能量密度已达到240Wh/kg，国际上首家实现2.3V/70Ah大容量软包钛酸锂电池规模化生产。

　　2017年捷威动力在在产品和技术开发方面取得了突出成就，新开发的240wh/kg高能电池即将量产，电池系统的能量密度超过140Wh/kg，260wh/kg单体电池完成B样开发，在高功率电池方面功率密度7000W/kg的单体电池成功开发，以及可匹配纯电续航里程70km的PHEV电池。同时，公司自主研发的电池管理系统量产应用，目前匹配多个车型开发，捷威动力具备了单体电池、电池管理系统及电池系统的完整开发能力。

　　8、鹏辉能源

　　公司在电池能量密度、功率密度和温度特性等多方面进行了效果良好的兼顾。具体表现在：1、实现量产化的电池能量密度(圆柱、铝壳和软包)达230wh/kg，可量产化的能量密度260wh/kg，实验室设计电池能量密度达280wh/kg；2、所有电池可以满足2~3C快充；3、电池可以在-20~60℃的环境中充放电，满足汽车在国内大部分地区使用。

　　9、天能

　　公司高安全、高能量、高智能动力电池系统技术创新体现在：(1)采用由18650型3.2Ah高容量电芯组成，电池组能量密度达139Wh/kg；(2)采用高安全壳体材料和电池模组结构；(3)采用高安全的PACK技术：通过矩阵式结构设计、新型防爆阀设计，进行智能通风散热、防水防尘、防火阻燃；对各电池模块间通过热管理芯片进行智能管理，当电流过大时，熔断器自动熔断；

　　(4)采用BMS技术：通过智能化电池充放电管理和温度监控及SOC、SOH监控、智能化对电池性能状态识别并均衡电路，同时实时保存电压、电流、温度等海量电池数据并进行智能分析、决策；并且具备禁用安全模式范围外的操作防护功能，智能切断动力回路并自动开启灭火功能，保障电池安全；在加热器、风扇、空调、液冷系统等环境控制系统失效情况下，自动开启安全模式。

　　10、实联长宜

　　公司圆柱形锂离子动力电池创新性体现在：1、发明的电池面结结构安全性好，即使遇到极端情况，壳体破裂时面结结构可以阻隔空气中的氧气侵入极片的活性物质，极大的提高了电池安全性；

　　2、电池面结结构使得集流体本身具有的散热性得到充分发挥利用，将热导出，故散热性能好，与相同容量的其它结构电池相比内阻小20%左右(电池内部发热与阻抗大小直接成比例：Q=I2RC)电池本身的发热小，因此电池的整体温升低(2C放电小于10度，1C放电小于5度)。能量型电池具备快充，高倍率放电性能。

　　3、避免了复杂的制片工序(如避开间隙涂布，避开多条极耳及其焊接等等，正负极与隔膜的接触保持紧密接触的一致性好，提高了一致性及效率)，自动化程度高，易实现工业4.0智能制造，公司被江苏省评为智能示范车间。采用极柱通孔和堵头方式避开了干燥房，提高了生产过程的安全性，降低了生产成本。

　　11、国能电池

　　磷酸铁锂电池技术突破：①突破常规磷酸铁锂电池能量密度达不到180Wh/kg瓶颈问题；②在高能量密度的基础上循环突破3000次，容量保持在80%以上电性能指标；③安全性能达到国标要求。

　　210Wh/kg三元锰系产品性能：①循环2000次，容量保持80%以上；②安全性良好，针刺、跌落、常温短路、过充、过放、热箱、挤压等安全性试验全部通过；③标准化尺寸，提高成组性能和装配效率，增强兼容性和灵活性，降低成本。

　　12、妙盛动力

　　(1)电池免疫系统：公司全球首创锂电池免疫系统又称电池仿生免疫系统，设置有智能仿生保护功能，增强抵抗力，防止电池活体出现相关疾病。电池免疫系统可分为：电池免疫防御、电池免疫自稳、电池免疫监控等3大功能，很好地实现了锂聚合物动力电池的安全性、可靠性、一致性、耐高温和低温性能等技术创新，是对整个电池行业的革命性突破。

　　(2)快充恒温技术：其精确的可控恒温电化学反应保持了电池内部元素以及电极结构的稳定，能让电池在长时间充电造成的压力下性状保持不变，而这项锂电技术可让电池寿命延长。

　　(3)瞬时散热技术：电池遇到极端短路、内部温度升高等情况时，极易引起电池燃烧，存在很大的安全隐患。而妙盛动力科技有限公司研发的结构简单、耗能极低的恒温系统中，采用了强大的单体电池散热技术，在极端状况下，能让热量瞬时散发，保障电池包内单体电池永远不会发生燃烧、爆炸等危险。

　　13、欣旺达

　　目前市场上18650电芯电池模组90%采用传统电阻焊工艺，而欣旺达EVB自主研发的自动线采用铝丝超声焊接工艺。欣旺达称，这是国内首条相关技术全自动生产线，对标特斯拉电动车工艺。

　　传统焊接工艺十分耗时、容易失败，也很难测试电池之间的连接、导体是否存在问题。相比之下，欣旺达采用的超声焊拥有多个“碾压性”优势：一是采用铝丝可实现重复焊接，大大提高可维修性和回收率；二是铝丝可以适应汽车对连接处的应力要求和拉力测试要求，甚至可以充当‘保险丝’，在短路时自动熔断保障电路安全。

　　14、华霆动力

　　公司推出的高比能液冷电池系统采用高比能18650圆柱电池单体，充分利用乘用车不规则的包络空间，极大提高了电池系统的质量能量密度和体积能量密度，并针对电池特性进行高效液冷系统设计，优化内部热场散热及热管理效率，有效控制电池系统在使用过程中的温升及内部温差，确保电池系统工作在较窄的最优温度区间，实现到从降温到控温的飞跃，结合优化的快充算法使得电池系统在减少充电时间的同时不增加电池寿命的衰减，实现了电池系统功能、性能、可靠性、成本的优化组合。

　　在此基础上，华霆动力对电池系统的安全设计进行了深入系统的研发，从主动、被动安全两方面及单体、模组、系统、整车四个维度进行系统防护设计，有效地防止了单体热失控在系统内的扩散。除此之外，华霆动力还自主研发了液冷电池系统生产工艺及设备，实现了关键工艺自动化，为批量制造的产能提升及质量控制提供了坚实的基础。

　　15、国光电子

　　公司迎合市场需求，开发出一款可绕式电池，共分为两种，一种是适用于智能手环、手表、头戴耳机类的柔性电池；一种是适用于游戏手柄类的分段电池。

　　1、柔性电池：国光电子从材料端着手，通过技术创新研发出的柔性电池经过R120~R60弯折2万次，容量保持率≥98%，包覆的铝塑盒完好无损，弯折后电池安全性满足GB31241、UL1642、IEC62133等多项指标要求，同时实现0.5C循环500周，容量保持率80%以上。

　　2、分段电池：国光电子从锂离子电池的铝塑盒形状、外形结构、内部卷芯并联方式几个方面进行创新。这款分段电池弯折30次，容量保持率≥98%，铝塑盒完好无损，弯折后电池安全性满足GB31241、UL1642、IEC62133，弯折后0.5C循环500周，容量保持率80%以上。

　　16、西安瑟福

　　西安瑟福所研制的便携式军民两用特种启动电源可适用于汽车应急启动电源、飞机、特种器、坦克、装甲武器等特种装备的启动电源和特种器材的输入电源的模拟实验等。

　　该特种电源具备支持车辆启动所需要的大功率输出，可达到120C持续放电，300C瞬间放电的技术水平。产品可在-40～65℃环境下工作，可在高温65℃环境下长期储存。同时该产品具备便携性好的特点，可以为车辆的启动提供可靠保障。据了解，产品相关技术已经获得国家专利7项，其中发明专利3项。

　　17、中兴派能

　　PowerCube系列储能系统具有技术特点：(1)96V~1500V行业内最大电压范围的锂电池储能系统；(2)2.2MWh磷酸铁锂电池系统(含500KWPCS)只需40尺标准机柜，高度集成化，能量密度业界领先；(3)高安全可靠，系统耐压5000V，通过TUV、UL、VDE、CE等多种国际安全标准；(4)模块设计，可自适应配置多种电压；(5)领先的点对点主动均衡技术，支持主动被动双均衡，支持模块间均衡和电池簇间均衡；(6)汽车级BMS技术平台，双CPU备份技术，高可靠性设计；(7)Ethnet/CAN/RS485多种通讯接口。

　　PowerCube系列储能系统采用模块式架构，三级BMS管理，电压覆盖96V~1500V，可根据客户需求灵活配置。