2023年，中國汽車電動化進(jìn)入了一個(gè)新階段。對于動力電池企業(yè)來說，誰能提供更高質(zhì)量、更高安全性、更高性能的電池，誰就能在未來市場占據(jù)主導(dǎo)地位。

動力電池優(yōu)化正朝著極致安全、極致性能和最低成本的目標(biāo)邁進(jìn)，其中細(xì)長方形堆疊電池因其在安全性、能量密度、制造效率和成本方面的巨大潛力而成為主流趨勢。作為細(xì)長方形堆疊電池的一種，龍鱗甲電池正在給鋰電池行業(yè)帶來一場新的革命。

北京時(shí)間2022年12月15日，SVOLT能源在第三個(gè)電池日推出了名為“龍鱗甲”的第三代CTP產(chǎn)品。2023年4月18日，也就是四個(gè)月后，龍鱗甲電池組在上海車展上首次亮相。

 

 

“龍鱗甲”這個(gè)名字的靈感來源于傳說中的龍族盔甲，意思是龍鱗甲電池既堅(jiān)固又完整，寓意電池堅(jiān)不可摧的安全。

龍鱗甲電池是第一款采用熱電分離設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，其熱失控排放通道位于電池組底部，電氣連接區(qū)域位于電池組側(cè)面。當(dāng)電池發(fā)生熱失控時(shí)，高溫氣液混合物會通過最短的路徑沿著排氣通道快速排出，完美地解決了熱失控的問題。

 

龍鱗甲電池的優(yōu)點(diǎn)

龍鱗甲電池有以下四個(gè)優(yōu)點(diǎn)。

極致性能

 

 

與46系列大型圓柱形電池相比，龍鱗甲電池設(shè)計(jì)為能夠使用各種短葉片電池，可適用于各種充電秤和化學(xué)系統(tǒng)。

SVOLT的短刃電池系列涵蓋L300、L400、L500至L600系列產(chǎn)品，涵蓋1.6-4C全域充電規(guī)模、車輛、儲能、工程機(jī)械、非高速有軌電車等應(yīng)用場景，從無鈷、三元到全域化學(xué)體系。

例如，與傳統(tǒng)的鋰鐵CTP（L2繞制，CTP 2.0結(jié)構(gòu)）相比，龍鱗甲電池（鋰鐵L6堆疊）的總電池組功率增加了10.9%。然而，由于熱電分離，龍鱗甲電池具有更高的安全性。

 

 

在相同的2C快速充電方案下，龍鱗甲電池組（高L3電壓下的鎳）的容量比46缸電池（高鎳）高5%。

就4C快速充電方案而言，46個(gè)氣缸需要用側(cè)面和頂部進(jìn)行冷卻，但增加底部冷卻將影響電池的高度5毫米。而龍鱗甲電池是兩側(cè)冷卻的，不會影響電池布局空間。

 

終極安全

在車展上，SVOLT展示了龍鱗甲電池的最新熱測試。在熱失控測試中，熱量觸發(fā)了整個(gè)電池組中間的電池單元的熱失控。但龍鱗甲全包電池未發(fā)現(xiàn)明火，失控的單體電池沒有擴(kuò)散到相鄰電池，真正實(shí)現(xiàn)了動力電池的極致安全。

這主要?dú)w功于龍甲電池先進(jìn)的“熱電分離”設(shè)計(jì)。目前，熱電分離技術(shù)的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者主要包括特斯拉和SVOLT。

熱電分離被視為下一代保護(hù)技術(shù)的發(fā)展方向。綜合考慮熱力和電氣因素，通過對熱失控泄壓區(qū)和輸電區(qū)的獨(dú)立區(qū)分，大大降低了內(nèi)部高壓電弧的失效概率，實(shí)現(xiàn)了真正的“無熱失控蔓延”。

 

 

基于第二代短刃電池的創(chuàng)新，龍鱗甲電池底部安裝了防爆閥，在電池?zé)崾Э貢r(shí)可以快速定向減壓。噴霧可以通過短通道沿指定方向快速排出，而不會擴(kuò)散到周圍的細(xì)胞。同時(shí)，龍鱗甲電池將電池連接放置在側(cè)面，實(shí)現(xiàn)了y方向和Z方向的“熱電分離”。

龍鱗甲電池在頂部提供單面冷卻，在頂部和底部提供雙面冷卻，以滿足不同應(yīng)用場景的要求。雙面冷卻解決方案使電池能夠大面積接觸冷卻板，與正常水平相比，傳熱能力提高了70%，增強(qiáng)了電池組在快速充電和非充電情況下的安全性。

 

可控成本

到目前為止，由于堆疊器件的低效率，方形堆疊電池的高成本一直是該行業(yè)的一個(gè)主要問題。

今年，SVOLT正式將堆疊技術(shù)3.0——“飛堆疊”技術(shù)引入生產(chǎn)線，以更高效的制造工藝解決行業(yè)面臨的問題。

 

 

在制造端，飛疊技術(shù)集成了極片熱復(fù)合和多片融合技術(shù)，堆疊效率達(dá)到每片0.125秒，減少了設(shè)備占地面積。與傳統(tǒng)的堆疊路線相比，單晶片效率提高了200%以上，每GWh節(jié)省了53%的投資，并節(jié)省了45%以上的設(shè)備單元占地面積。四個(gè)飛堆設(shè)備每月可生產(chǎn)30萬至40萬個(gè)短葉片電池，并可根據(jù)客戶需求靈活調(diào)整。

提高成品率也是降低動力電池成本的有效途徑。飛疊技術(shù)通過隔膜和極片的提前熱復(fù)合，完全消除了隔膜折疊和極片掉粉的隱患，并通過隔膜與熱壓的一體化，確保了電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)的完全穩(wěn)定。每根極片100%AI視覺檢測，確保內(nèi)部零缺陷，解決了行業(yè)隔膜折疊、對準(zhǔn)不良等缺陷控制和監(jiān)測痛點(diǎn)。產(chǎn)品收率可達(dá)95%以上。

 

 

在電池方面，龍鱗甲電池的高度集成設(shè)計(jì)通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新降低了尺寸和重量，使聚束率達(dá)到76%，有效降低了電池成本。

在材料方面，SVOLT自主研發(fā)的層狀無鈷材料已經(jīng)批量生產(chǎn)。開發(fā)的“高錳鐵鎳”電池比磷酸鐵鋰具有更高的能量密度，使成本進(jìn)一步可控。

 

終極兼容性

在兼容性方面，龍鱗甲電池的短刃電池是基于細(xì)長設(shè)計(jì)的。堆疊工藝可實(shí)現(xiàn)卓越的電池性能。串并聯(lián)方案靈活，支持590個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模塊之間的切換，更好地匹配CTC技術(shù)，最大限度地降低了電池組設(shè)計(jì)的難度。

龍鱗甲電池與各種化學(xué)系統(tǒng)兼容，可用于A00-D車輛。極致的兼容性縮短了車企新車型的研發(fā)周期，電池組的通用性也降低了進(jìn)一步的采購成本。

 

龍甲電池需要改進(jìn)的地方

堆垛生產(chǎn)效率

2019年，第一代SVOLT的高速堆疊電池可以達(dá)到0.6s/piece的效率。2020年，第二代已經(jīng)發(fā)展到0.45s/piece，第三代已經(jīng)達(dá)到0.125s/piece。如今，飛堆疊技術(shù)仍在優(yōu)化中，正在開發(fā)更高速度的第四代，以進(jìn)一步提高效率。

設(shè)備線路效率

由于行業(yè)內(nèi)對細(xì)長電芯生產(chǎn)工藝經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)備線的效率無法滿足需求。目前，16PPM設(shè)備線在行業(yè)中普遍使用，SVOLT目前正在開發(fā)一條效率更高的32PPM設(shè)備線，預(yù)計(jì)產(chǎn)量將翻倍。

注入效率

長電芯注入效率也是一個(gè)瓶頸。SVOLT正在開發(fā)新的注射設(shè)備、注射工藝和更快的吸收材料，以縮短注射時(shí)間。

電池材料

除了工藝之外，在產(chǎn)品端更具成本效益的電池材料也是一個(gè)非常重要的需要改進(jìn)的地方，比如鋰錳鐵磷酸鹽，它的能量密度比鋰鐵磷酸鹽更高，或者高錳鐵鎳電池，它不含鈷，成本可控。磷酸鐵鋰、磷酸錳鐵鋰、三元體系等都可以用于龍鱗甲電池系統(tǒng)，進(jìn)一步解決成本問題

截至目前，龍鱗甲電池不僅可以實(shí)現(xiàn)300-1000公里的全覆蓋續(xù)航里程，還可以滿足400V平臺對車輛的2C充電速率，以及800V平臺對4C的雙面冷卻和超快充電能力。龍鱗甲電池是滿足汽車公司安全、成本和性能需求的最佳選擇之一。