力神电池马洪运：新一代半固态电池能量密度达402Wh/kg

由于能量密度、安全性、低温等方面的性能优势，固态电池被视为下一代动力电池，是各国角逐的战略制高点。

3月19日-20日，OFweek 2024（第八届）动力电池产业年会暨行业年度评选颁奖典礼在深圳成功举办，25位行业领袖“论策”产业链的发展战略与路径，为产业协同发展指明方向。

会上，力神电池基础研发部部长马洪运博士发表了《高比能高安全固态电池技术研究》的主题演讲。

图：马洪运博士

固态电池大有可为

根据我国“十四五”动力电池技术路线图的规划，2025、2030、2035年高能量密度电池的目标分别将达到 350、400、500Wh/kg，传统的液态电池很难满足。

与此同时，目前锂电池热安全事故时有发生，且事故发生场景遍布消费、动力及储能领域，造成了难以估量的经济损失与人员伤亡，社会影响极大。

安全和续航也是广大消费者购买新能源汽车时的重要考虑因素。

因此，马洪运博士表示，开发兼具高能量密度和高安全性电池具有必要性。

而固态电池不仅具有高安全、高能量密度等优势，而且“高低温”性能也很优良，可同时解决安全和里程两大核心焦虑。

马洪运博士表示，从安全性角度来看，给定正负极相同、只有电解质有区别的固态电池和液态电池，固体电解质的燃点更高，热稳定性大幅度优于电解液，部分固体电解质甚至是较完全的氧化产物（LLZO、LATP等），同时固态电解质具有更好的机械性能可以抑制锂枝晶的形成，这使得部分固态电池的本征安全性高于液态电池。

从能量密度角度来看，部分固态电解质相比于常规电解液，具有更宽的电化学窗口，有利于提升电池的工作电压，因此，固态电池有可能兼容更强氧化性的正极（高镍/高压三元正极、5V正极）、更强还原性的负极（含锂负极）。其不流动特性能够实现电池内部串联，简化电池成组设计，有利于电池能量密度的提升。

基于此，开发固态电池有望在解决安全性问题的基础上提升电池能量密度。

低空经济为电池发展提供强劲动力

在今年全国两会上，“低空经济”被首次写进政府工作报告，并被纳入新质生产力范畴。

所谓低空经济，是以各种有人驾驶和无人驾驶航空器的各类低空飞行活动为牵引，辐射带动相关领域融合发展的综合性经济形态，在促进经济发展、加强社会保障、服务国防事业等方面发挥着日益重要的作用。

目前，低空领域的主要产品有备受关注的eVTOL（电动垂直起降航空器，也被称为“飞行汽车”）、无人机、直升机、传统固定翼飞机等。

马洪运博士表示，目前eVTOL赛道尤为火热。今年一季度，峰飞航空eVTOL“盛世龙”成功完成全球首条跨海跨城eVTOL航线首次演示飞行；鹏汇天飞行汽车“旅航者X2”顺利完成城市区域的低空飞行；亿航智能的“空中的士”EH216-S上架淘宝工业品······低空经济明显升温。

马洪运博士指出，低空经济正迎来一个前所未有的发展机遇。预计到2035年年，中国低空经济的市场规模将达到3.5万亿元，将为锂电池和固态电池的发展提供强劲动力。

新一代半固态电池能量密度达402Wh/kg

马洪运博士表示，历经超过25年的发展，力神电池已建立起业内领先的研发体系并形成具有市场竞争力的创新能力，累计起草10项电池行业国家标准，拥有国家和省部级研发创新平台，取得众多科技成果。

秉持“研发一代、储备一代、应用一代”的理念，为抢占技术制高点和发展先机，力神电池深耕固态电池技术研发。目前，力神半固态电池体系开发工作已在能量密度提升、安全改善等方面取得了显著的效果。

通过采用纳米级新型材料表面修饰高镍正极技术、多元复合硅负极技术、多维电子与离子超导网络技术、高安全及高电化学反应活性固态电池耦合技术，软包电池能量密度达到360Wh/kg，可通过180℃热箱测试和2倍电压过充，实现了高能量密度和高安全性能的兼顾。

同时，力神电池正在与高校、科研院所开展深度合作，采用前沿关键材料技术、突破性电化学体系设计、全新电池结构设计和先进电池工艺技术，攻克380-400Wh/kg半固态电池体系。

今年1月，力神电池完成全新一代、能量密度达402Wh/kg的超轻量化和高安全半固态电池开发，在行业内同类产品中达到技术引领水平，将广泛应用于超长续航乘用车、eVTOL等领域。