针扎不爆水煮无碍，武汉造固态锂电池呼之欲出

前不久，武汉经开区未来技术创新研究院（以下简称“武汉未来院”）中试产线迎来好消息：固态锂/钠离子电池关键技术及产业化项目系列产品成功获得中国国家强制性产品认证（3C认证）。这意味着该项目产品通过了严格的质量和安全评估，为下一步全面量产奠定基础。

武汉未来院固态电池中试产线。 通讯员 供图

7月12日上午，长江日报记者走进武汉未来院固态电池中试产线，这里有制浆车间、涂布车间、装配车间、化成车间、测试车间……约2000平方米的厂房内，正在呈现从原材料到固态电池成品的生产全过程。

固态锂/钠离子电池关键技术及产业化项目，由华中科技大学材料科学与工程学院郭新教授领衔，历时26年研究。

固态锂离子电池产品图。

有了成果如何更好应用？打通创新链和产业链是关键。武汉未来院在这样的背景下应运而生。去年12月2日，该项目中试产线在武汉未来院“点火”。

“实验室很难具备这样的条件，中试产线大大加快了产业化进度。”谈到和武汉未来院的合作，郭新说，这是“企业出题、团队答卷、成果共享”。对于企业来说，能够缩短研发周期、加速科技成果转化，有效降低成本和风险，提升市场竞争力。

武汉未来院固态电池中试产线。 通讯员 供图

当下，广泛应用的电池主要为液态锂电池，其常规工作温域为零下20℃—60℃，在高温或遭受外部剧烈撞击时易燃易爆，低温状态下性能受限也较大。因此，手机、平板、电动汽车不抗冻不耐热的问题一直广受诟病。

武汉未来院固态电池中试产线。 通讯员 供图

而郭新团队研发的固态电池，采用固态电解质取代传统有机电解液，从而进一步提高电池的安全性和性能。“听起来不难，但开发难度就如攀登珠峰。”郭新介绍，这一技术需要在电解质材料的选择与制备、界面稳定性、离子导电率、充放电循环寿命等领域开展攻关，每一步都是技术瓶颈。

以市场需求拉动创新更显活力。仅用半年时间，项目就形成从研发、生产、测试验证到电池成品的全流程生产线，比预计时间缩短了一半。

武汉未来院固态电池中试产线。 通讯员 供图

今年5月，项目已完成数批电芯的生产，同时进行了液态和固态电解质匹配验证试验，各项数据有明显提升，该产线研发的固态电池具备高安全性、超宽工作温域、高能量密度和快速充电及成本可控等特点。

所谓温域，指的是电池能够正常工作的最高与最低温度区间，对于电池的性能和安全性至关重要。“我们研发的固态电池采用高安全性的固体材料，从零下40℃到120℃都能正常工作，用钢针扎透也不会冒烟起火。”郭新介绍。

在武汉未来院中试基地里，实验人员用尽各种办法试图“摧残”电池，用钢针刺、用沸水煮、用干冰冻、用剪刀剪……然而，一块块固态电池“饱经风霜”后，仍然维持着良好性能。

工作人员正在为固态电池进行针刺实验。

如今的郭新，另一身份是固态离子能源科技(武汉)有限公司创始人兼首席科学家。依托中试平台，固态电池有望明年在这一新公司实现量产，应用于手机、平板、无人机、可穿戴设备、两轮电动车等消费类电子产品，目前正在和厂商对接，已有不少意向订单。随着技术革新和产品迭代，未来还将拓展至大型储能电池及新能源汽车领域。

郭新表示，接下来项目团队将对不同工艺路线带来的成本差异、产品良率和一致性等关键因素进行验证，以解决产业化过程中的最后瓶颈，为全面量产做好准备。

武汉未来院固态电池中试产线。 通讯员 供图

据悉，武汉未来院自2022年6月投入运行以来，立足产业需求，以未来技术项目为基础，特别着意于从华中科技大学优势学科的科研成果中“优中选优”进行中试熟化。成立不到两年的未来院，已取得一系列进展。

【来源：长江日报】

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电池寿命超100万公里，吉利神盾短刀电池发布

搭载磷酸铁锂电池的车型们，你们又多了一名带『刀』侍卫。

从『刀片电池』出现至今，差不多已经过去了四年，相信在大家的印象中，那块长约一米的大刀片就是该一类电池的代表，而今天又来了一位带『刀』侍卫——神盾短刀电池。

神盾短刀电池

作为吉利汽车正式发布自研自产的最新一代『刀片式』磷酸铁锂电池，其在安全性能、循环寿命、快充能力和低温放电等方面，与此前的『长刀电池』到底有着什么区别呢？我们来浅析一下。

旨在彻底消除安全隐患

我们知道目前刀片式电池的皆是基于磷酸铁锂电芯，采用CTP（cell-to-pack，即单体电芯到电池包）技术，从而减少模组级的结构件，并简化电池包上的装配支撑结构，使得整个电池包结构整体简化，为『寸土寸金，寸斤寸金』电动汽车，带来电池能量密度的提升。

在这点上传统的长刀电池显然已经跨出了第一步，但由于长度较长，所以锂离子电子从正负两极的转移路径也较远，电池内阻更高，而内阻增加带来了电芯产热量增加的直接问题，从而存在更高的安全隐患和性能衰减。这便是神盾短刀电池诞生的基础逻辑之一。

神盾短刀与长刀电池参数对比，仅供参考

据悉，神盾短刀电池在尺寸上，神盾短刀电池比长刀电池缩短约40%，长度更短、内阻更小、电芯发热量较小，可有效降低本身存在的安全风险。此外，内部采用湿法双涂层隔膜，柔韧度更佳，在发生穿刺时不容易断裂，且破损孔径小，短路面积小。采用氧化铝等耐热涂层，类似在正负极间添加『隔离带』，可以让电池在进行更严苛的针刺时不易收缩，避免发生热失控，隔膜热收缩性能更优。

电池包侧柱碰试验

除了在电芯以及集成上的优化，神盾短刀电池包在原有神盾电池安全系统的基础上，进一步升级迭代，采用与车身共同加强安全的CTB构型。据悉，电池包采用了『田字格』框架专利设计；三层复合材料+DP980钢『三明治』结构底护板；电池前部设计有专用电池防撞梁；采用2个防爆阀快速泄压，保证电池迅速平衡内外压力，电池内部热量可以快速排出，最大幅度降低电池爆炸风险。

同时，在云端还有星睿智算中心作为保障，对电池、电驱和充配电可进行7×24小时的监控。可实现云端故障预警、故障在线诊断、车辆在线维保等。通过提前识别车辆潜在安全风险，利用智能售后服务，进一步降低用户车辆使用风险。

神盾电池安全系统测试结果

不过，都已经是2024年了，几乎每一家做电池的厂商都有大量的安全设计，但是到底好不好，还是要看是否符合专业的标准，能否经历严苛的测试。

神盾短刀电池包通过中汽中心开展的6大『魔鬼』串行试验，包括海水冲浪、高原极寒、高频次刮底（3次刮底）、极限碾压、电池包侧柱碰、烈焰炙烤6项测试。 其中，多个单项测试要求高于国标，还拥有多个行业首创高难度试验工况。

高频次刮底试验

比如行业首创超严苛单电池包多频次刮底试验，此试验以前瞻性超国标标准（目前该试验标准处于公布咨询阶段）提前通过测试，刮底频次超越C-NCAP现行标准3倍；其中，3°仰角正向连续3次高频次刮底模拟消费者在恶劣路况电池底部多次受创，全方位的验证电池底部防护能力。

八针同刺测试

此外，神盾短刀电池的电芯以超国标8倍的标准，实现8根直径5mm的钢针同时穿刺并保持1h，电芯不冒烟、不起火、不爆炸。 同时，也是全球首个通过5.8mm真弹枪击贯穿试验的电芯，在极限破坏条件下，依然能做到不起火、不爆炸。

动力电池品质挑战证书

其实对于有沃尔沃安全架构支持的神盾安全系统而言，6大『魔鬼』串行试验或许只是开始，吉利在架构安全与电池安全方面，似乎已经做到了『真金不怕火炼』，不过神盾短刀电池并非只有安全，实则还是十分听劝的一代新电池。

听劝的新一代电池

对于纯电汽车而言，对充电速度、电池寿命、抗低温性方面的要求，才是消费者切身体会的真实需求。显然，神盾短刀电池就是为满足这些需求而来。

神盾短刀电池

据悉，神盾短刀电池的能量密度达到了192Wh/kg，体积利用率提升50%以上。此后，我们应该会在首搭车型吉利银河E5上做续航兑现率的测试，相信吉利银河E5会非常的扎实。

充电速度大幅提升

此外，神盾短刀电池的快充速度也十分惊人，据悉，SOC从10%充至80%，仅需17分钟。 这得益于其较短的单体形状，缩短了单体的电量传递路径；采用管径更细、长度更长的碳纳米管，使负极连结更紧密，为离子传输打造『高速公路』；更重要的是在电解液中加入成膜阻抗更低的添加剂，减少锂离子的扩散阻抗，使得锂离子更易进入负极。

电池寿命更长

在电池寿命上，官方宣传，电池在经历3500圈的充放循环，约100万公里里程后，仍能保持电池的相对健康状态。如果我们按普通家用车1年行驶2万公里来算，神盾短刀电池岂不是可以『一代电池两代车』，车龄到了年限了，电池还可以继续用，着实有点不可思议。

温度越低，优势越大

据悉，神盾短刀电池针对极寒也做出了优化，在电解液中添加低阻抗成膜添加剂，可降低电池低温放电时的内阻，显著减少离子电子在低温穿梭时的阻力。在0℃、-10℃、-20℃、-30℃的温度下，神盾短刀电池的低温放电容量保持率均高于长刀电池，平均领先8.7%，温度越低、差异越大。

带『刀』护卫，保驾护航

显然，拥有『军工级』安全的神盾短刀电池，相比目前行业中的『长刀电池』，在安全性能、循环寿命、快充能力和低温放电等方面，具有显著优势。同时，神盾短刀电池长度较短、能量密度更高、体积利用率更高，成组排布更加灵活，适配性更广泛，在轿车、商用车、SUV、MPV等不同车型上均可兼容。这让我们对即将首搭该电池的吉利银河E5更加充满期待。

『史上』最不最，我不知道，反正有人心会慌

在我看来，无论是刀长刀短，刀刀都让那些没有认真投身电池技术研究的企业心惊。我想，中国电动汽车的崛起的背后，其实是很多个像吉利这样专注技术的中国车企，通过不断创新，不断试错，不断探索，最终获得了结果。而在这个过程中，或许开始时充斥着这儿那儿的质疑，只是渐渐地，慢慢地，那些质疑成为了赞扬，而那些不怀好意的造势者，也就成为了历史的尘埃。

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