锂电池ANT 撕下传统标签广汽埃安正揭开“ANT”的序幕|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

撕下传统标签广汽埃安正揭开“ANT”的序幕

出品：观察者网 汽车频道【官方号：引擎视线】

作者：张家栋

在国内新能源市场的发展历程中，有过北汽新能源对出行市场的制霸，有过威马对于私人用户市场的探索，亦有着呼声极高的“蔚小理”所构筑的新势力体系。

然而，尚处在高速发展状态的新能源市场，其演化还远未终止。2021年，特斯拉已然在复杂的舆论环境下，揽获了属于自身的“信徒”，而岚图、智己、电马也再度以传统车企身份之姿，对市场进行着转化，更有甚者，如小米、百度、创维等全行业领军者，用独特的角度与思维加入到蛋糕的争夺战当中。

汽车行业在进行跨界探索时模糊的边界，不仅为其他行业的进驻打开了窗口，同时也为传统车企甩下“传统”二字的“包袱”提供了机遇。

一如“蔚小理”体系对于新势力乱战局面的推翻，来到销量至上的新能源市场全面增量时代，新势力早已不再是那时少年，传统车企“新军们”的日渐发力，正昭示着国内新能源市场的战斗才刚刚打响。

为何是“ANT”

如果说迅速成长的新势力品牌代表了新能源汽车市场初期的风向标，那么传统车企巨轮调头，也将会重新定义国内纯电动市场的格局划分。而进行这一界定的因素，自然是2021年新能源市场的最大变化之一“销量”。

去年，AION S以4.56万辆的销量，排名国内新能源乘用车第四，出色的单车销量表现也令广汽埃安成为了最快达成10万辆产销的自主新能源车企。在官方日前公布的7月销量中，广汽埃安继5、6月后再度突破万辆大关，终端销量10604辆，收获订单超过16000台。

亮眼的销量不仅赋予了广汽埃安加入到一线新能源市场竞争的门票，更给予了广汽埃安与特斯拉、蔚来这样的“十万俱乐部”成员共同组建全新头部矩阵的可能性。于外界而言，由埃安（AION）、蔚来（NIO）和特斯拉（TESLA）构成的“ANT”阵营呼之欲出，而其取代“蔚小理”的意义，则更深归结于技术层面的构建。

广汽埃安的超前

如果说去年的广汽埃安，还受困于出行市场的增量困难，那么今年广汽埃安得以实现上半年高达77%的个人用户占比转变，则是其在技术层面深耕积累的最好写照。

如同特斯拉在超充、蔚来在换电领域创建的领先示范作用。作为国内最早开始电动化技术研究应用，并提出平台化的新能源品牌，广汽埃安所采用的纯电专属平台GEP2.0，目前已领先行业整整两代。

相比前两者，埃安在市场中的超速成长同样有迹可循。从2020年9月开始，广汽集团便牵头创立巨湾技研，以面向于超级快充应用、超级电容器、车身轻量化、燃料电池等领域的应用，并向新能源产业链上下游延伸。

今年以来，广汽埃安突然加速其新能源技术的应用与实装上车，除了可实现三元锂整包针刺不起火的弹匣电池、8分钟充满80%的超级快充电池、续航可达1000公里并量产搭载在即的海绵硅负极片电池之外，“三合一”高效集成电驱、两挡“四合一”高效集成电驱等技术成果，赋予了广汽埃安在EV（纯电动）领域的优势地位。

而从今年4月开始陆续上市的AION Y与AION S PLUS正是在广汽埃安技术主导理念下的全新产物。

同样，在ICV（智能网联技术）领域的发力，亦是广汽埃安能够在新势力集体增速放缓的环境下，依旧全速前行的关键。尽管在“蔚小理”称王的时代，新势力有着传统车企无法比拟的智能化标签，不过，埃安始终没有在ICV领域落下步伐，2020年抢先交付全球首批L3级自动驾驶车辆和全球首款5G车，今年4月又发布ADiGO 4.0智驾互联生态系统。

基于自身的实力与品质基础上，进行的技术革新，既是当下头部新势力们在实现“1-100”时，所必须要大力弥补的关键，也是埃安作为传统车企“新军”，在“ANT”阵营下赋予行业的启示。

丢掉“传统包袱”

从“蔚小理”时代开始，国内汽车市场的变革就不再局限于技术与产品本身。全新的营销、运营和服务模式，同样是其竞争力的展现。

长期以来，如何丢掉“传统”的标签，始终是传统车企在打造其新能源品牌时最大的难点。脱身于成熟的渠道体系，又要借助集团的技术实力，二者之间的平衡，对于埃安和众多同行来说，并不容易。

2020年的广州车展上，广汽埃安正式作为独立品牌运营。而首款车型AION Y的亮相，也成为其触达用户思维的起点。

在营销层面，埃安为品牌年轻的用户构筑与王者荣耀冠军战队DYG 互动的通道、持续开展“埃安合伙人”全新营销模式、在上海车展面向用户组织“沪卫队”活动。

在渠道层面，埃安积极学习布局新零售，从“埃安合伙人”计划到25hours体验中心+线上APP再到“商超店+车城店”的新模式，埃安实现了比肩新势力的服务体系看齐。

伴随埃安的全体系变革，目前广汽埃安累计已形成了40万高频APP注册用户，建成了覆盖全国各大重点城市的279家“25hours”体验中心和展示中心，实现了埃安独立后初步的身份转换。而后，埃安并没有停下脚步。7月25日，广汽埃安提出以“直营+经销”双轨模式为主的“埃安方案”，开启了新能源汽车营销服务生态的2.0时代。

面对新能源汽车市场迎来爆发的节点，各大车企都在进行不断的探索。尽管由特斯拉开启的直营模式依旧是新势力的主流选择，但从今年开始，不乏有R汽车的代理模式、以及不少车企采用的经理人+数字营销模式。在此基础之上，广汽埃安选择了将传统车企的经销与新颖的直营模式相结合，以求更好地将“先进、好玩、新潮、高品质”的品牌基因植入用户心中。

从更为长远的市场来看，广汽还在继续研究埃安品牌的混改，在不断融入科技创新基因的节奏之下，不断实现自我进化的埃安品牌也将持续作为“ANT”的引领者，推动国内新能源市场向着下一阶段演化。

本文系观察者网独家稿件，未经授权，不得转载。

高锌利用率软包电池寿命突破5000圈！

研究背景

随着对可靠且经济的能源存储手段的需求日益增长，开发低成本、高安全性、长寿命、低自放电和高库仑效率(CE)的电池技术显得尤为重要。水系锌-碘(Zn-I₂)电池因其安全性和锌的丰富性(地壳中含量为79 ppm)而被认为在大规模能源存储应用中具有实际可行性。此外，碘在海洋中的含量为50到60 µg/L，同样也是一种相对丰富的资源。碘基电池因生成的可溶性多碘化物(如I₃⁻和I₅⁻)具有良好的反应动力学，表现出优异的倍率性能。然而，锌-碘电池在实际应用中面临一些重大挑战：

1. 穿梭效应：碘的转化过程中形成的高度可溶多碘化物会导致明显的穿梭效应。穿梭效应不仅导致电池的低库仑效率和严重的自放电问题，还引发多碘化物与锌电极之间的副反应，消耗活性锌，降低锌的放电深度(DOD)。

2. 自放电问题：自放电是锌-碘电池的主要问题之一，导致电池在不使用时能量损失显著。尽管已有多种方法被报道用于解决这些问题，如设计多孔碳宿主限制穿梭效应、通过孔隙限制改变碘的反应路径和采取保护措施防止锌阳极与I₃⁻和I₅⁻反应，但现有技术仍未能完全克服这些挑战。

3. 库仑效率低：现有锌-碘电池在低电流密度下的库仑效率仍低于99%，显著影响了其能量效率和使用寿命。这一问题主要由穿梭效应引起，需要通过有效的技术手段加以解决。

研究内容

最近，阿德莱德大学乔世璋院士团队提出了一种实用且经济的方法，即在2 M ZnSO₄电解液中添加咪唑基添加剂(1-丁基-3-甲基咪唑基甲磺酸盐，BMIS)。这种添加剂可以与多碘化物强烈结合，抑制穿梭效应，从而在低电流下提高库仑效率并减少自放电。与其他常用的多碘化物结合添加剂(如季铵盐)相比，BMIS在电场作用下能够迁移到碘电极表面，形成添加剂聚集效应，显著提升碘的转化动力学和倍率性能。实验结果表明，采用BMIS的锌-碘软包电池在低电流密度下的库仑效率达到99.98%，月自放电率降至11.7%。此外，在高负载和快充条件下，电池仍能保持优异性能，循环寿命超过5000次，且快充时间仅需9分钟。

研究亮点

⭐高效防自放电 ：在硫酸锌电解液中添加微量BMIS，可以在正极表面形成稳定的聚集态，与聚碘化物形成强键，抑制穿梭效应。实验数据显示，该技术使锌-碘电池在0.4C电流密度下，库伦效率达到99.98%，月自放电率仅为11.7%。

⭐长循环寿命 ：由于BMIS对于Zn负极的同步保护作用，在68.3%锌放电深度下，该电池在5000次循环后，仍能保持88.3%的初始容量，寿命超过目前报道的高放电深度电池。

⭐快速充电能力 ：受益于正极界面的添加剂聚集现象，即使在高活性物质负载(>15 mg/cm²)和快充(约6.7C)条件下，软包电池仍表现出优异的倍率性能。

示意图. 水系锌碘电池设计思路

研究内容

为了分析BMIS的工作机制，作者使用特制的石英电池进行了原位紫外-可见光光谱(UV-vis)测试。结果显示，使用2 M ZnSO4电解液时，初始放电期间I3-信号增加，表明I3-显著溶解，浓度达到约0.008 M(图2a)。然而，添加BMIS后，整个放电过程中I3-的吸光度维持在约0.0002 M，证实BMIS抑制了I3-的溶解和穿梭效应(图1a,b)。同时原位拉曼光谱表明，与使用2 M ZnSO4电解液时对比，添加BMIS后，I3-和I5-的峰强度显著减弱，表明BMIS与I3-和I5-成键以抑制穿梭效应(图1c,d)。

图1. BMIS抑制穿梭机理图

电池循环和静置期间I3−穿梭效应的在线分析。在首次放电期间，使用a，2 M ZnSO4和b，2 M ZnSO4 + 0.1 M BMIS电解液的Zn−I2电池的在线UV−vis光谱(插入的图形是放电电压曲线)。在首次放电后，使用c，2 M ZnSO4和d，2 M ZnSO4 + 0.1 M BMIS电解液的Zn−I2电池的在线拉曼光谱。

理论上，由于BMI+与I3−/I5−之间形成了沉淀，BMIS的添加会损害电池倍率性能。然而，与未改性的电池相比，基于BMIS的电池表现出提高的倍率性能。因此，添加BMIS后的增强倍率性能值得深入研究。从分子动力学(MD)模拟中可以看到，在放电过程中，BMI+在电场作用下迁移到正极，并导致BMI+在正极表面积累。与使用2 M硫酸锌电解液的体系相比，基于BMIS的系统在表面上显示出明显较少的H2O分子，表明BMI+将水从电极表面排出，形成具有较高BMI+浓度的表面层。在拉曼光谱中，归因于咪唑环的ant-anti(AA)构象的峰约650和750 cm−1随着电池放电深度的增加而增加，如图2b所示。这一发现证实了BMI+在I2正极表面的积累。同时作者在I2正极表面进行了在线ATR-FTIR测试。在放电过程中，归因于咪唑环的C−H的面内和面外弯曲振动的峰约1085 cm−1表现出蓝移和强度增加，如图2c所示。这些变化证明了在放电过程中正极表面附近BMI+浓度的增加。在表面上的BMI+积累产生了附加的聚集效应。作为I2的良好溶剂，更高比例的添加剂将增加碘的溶解度，如图2d所示。I2的溶解度提高了其转化动力学，增加了电池的倍率性能。因此，该过程的机制可以描述如下：在放电过程中，BMI+迁移到正极表面，诱导添加剂聚集，促进I2和多碘化物的转化。随后，BMI+与多碘化物结合，抑制穿梭效应，将BMI+锚定在正极表面，直到多碘化物降解为I−。在充电过程中，新形成的多碘化物继续与BMI+结合。然而，随着多碘化物开始转化回I2，BMI+释放到周围的电解质中，增加BMI+的浓度并再次促进I2的转化动力学。此外，鉴于整个电解质中BMI+的总浓度保持不变，添加剂在正极上的积累将减少电解质中的BMI+。因此，I2主要限制在正极表面，而不是溶解在电解质中，防止I2的丢失。

图2. 催化剂界面聚集

添加剂聚集的形成机制。a，放电过程中2 M ZnSO4 + 0.1 M BMIS电解质的MD模拟。b，首次放电过程中Zn−I2全电池的在线拉曼测试。c，首次放电过程中Zn−I2全电池的在线ATR−FTIR测试。d，选择的BMIS/水溶液中碘电极的数字图像。

作者评估了高DOD下的Zn-I2软包电池性能。软包电池由沉积锌的铜箔阳极、玻璃纤维隔膜和碘正极与BMIS基电解液组装而成。结果显示，软包电池在静置24小时后的自放电率仅为2.1%。在44.0%的高DOD下静置30天，容量衰减为11.7%，显著优于商业镍氢(NiMH)电池的每月20-30%自放电率(图3b)。在55.1%的高DOD下，软包电池200次循环后的容量保持率为96.9%，平均库伦效率为99.98%(图3c)。在82.0%的高DOD下，150次循环后的容量保持率为94.1%(图3d)，根据优化后的理想模型计算软包电池的能量密度为97.34 Wh kg−1。在68.3%的高DOD下，软包电池在15.9 mA cm−2电流密度下循环5000次后的容量保持率为88.3%，十倍于以往报道的数据(图3e和3f)。与商业水系电池系统(如锂水系电池、铅酸电池、镍氢和镍镉电池)相比，该新电池系统在能量密度、寿命、倍率性能和自放电方面具有显著优势(图3g)。

图3. 软包电池性能图

高锌深度充放电(DOD)软包电池使用2 M ZnSO4 + 0.1 M BMIS电解液的电化学性能。a，在4 mA cm−2电流下Cu电流收集器上锌金属的电沉积-溶解CE曲线。b，软包电池在44.0%锌DOD时的自放电性能。c，软包电池在1.25 mA cm−2电流下55.1%锌DOD的循环性能。d，软包电池在7.94 mA cm−2电流下82.0%锌DOD的循环稳定性。e，软包电池在15.9 mA cm−2电流下68.3%锌DOD的循环稳定性。f，与已报道的高锌利用率Zn软包电池的寿命比较。g，与选定的水性电池系统的自放电比较。

文献信息

Aqueous Zinc–Iodine Pouch Cells with Long Cycling Life and Low Self-Discharge, J. Am. Chem. Soc.；Han Wu, Junnan Hao, Shaojian Zhang, Yunling Jiang, Yilong Zhu, Jiahao Liu, Kenneth Davey, and Shi-Zhang Qiao https://doi.org/10.1021/jacs.4c03518

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