“國軒高科是有三元電池技術的,只是顧慮安全未能大規模鋪開,現在借由半固態和全固態,實現了高安全、高能量密度的產品線,補上這塊短板。”
國軒高科首席科學家朱星寶這樣說。
5月16日-17日,國軒高科在合肥舉辦2025全球科技大會。本次大會上,國軒高科集中發布六款電池等新品,朱星寶等高管介紹了系列進展:業界期待已久的全固態電池,目前已進入預量產階段;同時發布了續航達1000公里的G垣準固態電池,可連續使用12年的G行重卡標準箱、全球首款單艙20MWh的儲能系統等全新電池產品。
從產品布局來看,國軒高科覆蓋的場景十分廣泛,涵蓋乘用車、商用車以及儲能領域;技術上,則從材料創新延伸至生產數智化解決方案。
當然最受矚目的還是固態電池的研發進展。
01
六款產品齊發
最受關注的全固態電池又有了新的進展。
國軒高科2024年發布的金石固態電池,全固態電池實驗線貫通,開始走向中試階段。
國軒高科首條全固態實驗線100%線體自主開發,設計產能達0.2GWh,通過高精密涂布等關鍵技術,實現高達90%的良品率。金石全固態電池研發負責人潘瑞軍透露:“此條實驗線核心設備國產化率達100%,目前已開始裝車路測。”
材料創新上,硫化物電解質的離子電導率實現了60%的顯著提升,空氣穩定性得到大幅增強,同時正負極材料的克容量也取得了突破性進展。
目前,金石電池單體容量提升150%,預緊力下降90%,順利通過
針刺、熱箱、外短、過充、擠壓等嚴苛考驗,安全性能全方位得到提升。
此外,國軒高科在科技大會上發布了G垣準固態電池,其電芯能量密度達到300Wh/kg以上,系統能量密度超過235Wh/kg,使得搭載該電池的“001”號樣車總里程已超過1萬公里。通過獨創自適應固固界面技術,構建離子傳輸高速通道,保障電池全生命周期穩定高效運行。
朱星寶透露,國軒高科已規劃建設12GWh準固態電池產線,“搭載G垣準固態電池的‘001’號樣車總里程已經超過一萬公里 ”。
在商用車方面,國軒高科推出了G行超級重卡標準箱,單包電量116kWh,能量密度達175Wh/kg。通過融合四槍并充技術與1000V高壓平臺,可以輕松實現兆瓦級超充,充電效率提升30%。該電池采用600V—1000V寬域電壓智能調節系統,實現200-1000kWh 彈性電量擴展。
該產品憑借低溫活性正極材料、超寬溫域電解液體系及低溫適配電芯配方的三重保障,在-30℃的極端環境下仍能高效充電,確保前3000次循環容量無衰減,行駛里程超過120萬公里時電池供能依然無損,更提供長達12年、10000次循環的超長使用壽命。
該產品可廣泛應用于牽引車、攪拌機、裝載機、礦卡、渣土車等場景,國軒高科中國業務副總裁許邦南在發布會現場承諾,G行重卡標準箱發布即量產,量產即應用,目前已為多款車型提供全場景動力支持。
國軒高科還推出了乾元智儲20MWh儲能電池系統,該儲能艙采用模塊化拼接的集成化方案,單艙儲能容量高達20MWh,設計壽命長達25年。
該系統搭載的七級安全防護體系,能夠顯著增強設備在極端環境下的運行安全性和可靠性。此外,該儲能艙依托大模型技術,構建了跨語言的智能控制與運維平臺,實現了故障的快速預警與高效處理,可以極大提升運維工作的質量和效率。
據國軒高科儲能研究院院長張東升透露,目前該產品已獲得超過6GWh的在建及意向項目訂單。同時,國軒高科宣布,將向全社會公開該系統所有集成專利。
另外,國軒高科的啟晨LMFP也有了新進展。國軒高科2023年發布的啟晨錳鐵鋰正極材料及配套電芯技術,在上年已經實現了全產業鏈的貫通,材料的年產能已突破萬噸大關,電芯也成功應用于多家主流車企的新能源車型中。
今年,國軒高科高級副總裁、亞太業務總裁程騫在發布中介紹,公司通過“LatticeFuse超溶體”“高熵摻雜技術”及“沙丘自組網”三大創新,攻克了錳鐵鋰材料導電性、壓實密度與循環壽命等核心難題。新一代材料實現了超高壓實密度2.58g/cm3,5C倍率放電比容量140mAh/g。
國軒高科發布的啟晨二代電芯支持10分鐘快充補能、能量密度躍升至240Wh/kg,-20℃容量保持率高達93%,通過PACK層級嚴苛熱失控測試,實現“零熱蔓延”,可滿足純電車型850公里、混動車型1500以上公里續航需求,有效緩解用戶里程焦慮。
02
為何全固態和半固態兩條腿走路?
談起為何要做半固態和固態電池,朱星寶表示,作為一個電芯企業,他認為國軒高科當年錯過了一個非常好的機會,即三元時代來臨的時候并沒有批量投入市場。用朱星寶的話說,“有技術,但沒有大膽地推出產品。”
國軒高科首席科學家朱星寶
如今時代變了,由于價格競爭,市場上70%都是磷酸鐵鋰電池。
但是三元電池技術高比能是非常大的優勢,而半固態和固態電池都可以把三元電池的安全性短板補上,可以做到兼容長續航、高安全。
在朱星寶看來,從目前進展看,半固態電池可以迅速地落地推向市場,五年之內將是它的天下;對全固態電池來說,行業需要給它一個緩和的時間,一個成長期。這就是國軒為什么兩條路線,“讓半固態在前面扛旗,給全固態留下成長的時間。”
潘瑞軍也表示,半固態的量產比較快,由于能夠繼續采用原有工藝,并僅通過材料和設備的細微調整,就能達到350-360Wh/kg的能量密度。
國軒高科全固態電池研發負責人潘瑞軍
朱星寶透露,G垣準固態電池目前已經有四家客戶上車測試,今年就會有車企公布他們準固態電池上車的新聞。
朱星寶進一步透露,已有客戶提出需求,希望3.5噸重的車輛也能行駛1000公里,而他們已具備實現這一需求的能力。
這是從企業發展角度,朱星寶給出的回答。
從行業發展角度看,朱星寶也認為發展固態電池是非常必要的。
在他看來,中國動力電池居全球第一,已經十年的時間。在液態電池領域,中國是毋庸置疑的老大。然而,液態電池也面臨著被新技術顛覆的風險。日本韓國美國都押寶全固態電池路線,中國不想被顛覆,就必須布局。
對此,朱星寶做了一個形象的比喻,他認為,全固態技術類似于一個“僚機”,走對了,5年之后,中國的全固態電池有望代替液態電池繼續成為全球第一;如果發展5年后,發現這條路線仍有疑問,這項技術的投入就相當于為中國液態電池的產業地位保駕護航了。
03
Axtrem助推效率再提升
除了在產品領域發力,國軒高科還在生產制造方面也開始獨立自研數智化平臺工業AI智能體,進一步提升效率和良率。
徐嘉文通過案例闡述了工業AI智能體的必要性。
國軒高科工研總院副院長徐嘉文
徐嘉文以國軒高科的工廠為例,他曾經嘗試過在工廠從頭走到尾,距離大概有1-2萬步,包含了從電池從粉末到裝車上百個加工工序,其中80%的場景都要做精細到0.5微米的操作,相當于機器在做繡花針的工作。
其次,需要大量的設備和人員24小時不停地生產,這里產生的產品缺陷率控制在PPM(百萬分之一)、PPB(十億分之一)的級別,僅靠工人的責任心和技能來確保生產很難實現。
對此,他舉了一個例子,比如毛刺的問題對電池來說就是“癌癥”。在輥切的階段出現一個肉眼看不到的毛刺,意味著這一卷可能會產生高風險電池。因為毛刺已經產生,機器在高速生產的過程中,無法實現實時剔除的功能,只能接受這一事實。
因此,國軒高科要做的是讓它不得“癌癥”。“我們找出了產生毛刺的37個影響因子,可能是張力控制不佳,也可能是來料的一致性存在波動。通過算法動態預測毛刺生成概率,主動匹配最優參數組合,從源頭阻斷毛刺產生路徑。”徐嘉文解釋到。
在徐嘉文看來,如果產線和設備是肌肉、基建是骨骼,那么Axtrem就是神經系統,不僅可以傳輸電信號,還可以加工電信號。它能夠作為智能制造所有資源的一個操作系統,將資源做最優化的匹配。
Axtrem平臺通過深度學習算法,能夠實時分析生產數據,預測潛在的質量問題,并提前進行調整,從而避免缺陷產品的產生。同時,它還能根據生產情況自動調整設備參數,確保生產線的穩定運行。
徐嘉文強調,Axtrem平臺的成功落地,不僅大幅提升了國軒高科的生產效率和良率,還降低了生產成本,增強了企業的競爭力。他透露,自Axtrem平臺上線以來,國軒高科良率提高了2%,效率提升20%,成本降低20%。
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