LFP能量密度高達220Wh/kg，捷威動力高性能電池“打法”
今年4月，捷威動力鹽城二期4GWh動力電池項目投產，鹽城基地產能已達到6.5GWh。與此同時，捷威動力長興基地一期將于今年下半年投產，捷威動力其它基地正在緊鑼密鼓地規劃中。
捷威動力電池產能快速推進的背后一則是其來自國內外車企、儲能客戶的訂單正快速增長;二是經過多年技術沉淀，捷威動力技術、產品矩陣逐漸成熟，亟待將先進、前沿技術落地，滿足不同客戶場景需求;第三是捷威動力“JEVE精益體系”智能制造工廠的快速落地及復制能力。
過去多年，捷威動力在產能布局上一直穩扎穩打，產能規模相對其它頭部企業較小，但一直都處于飽和生產狀態。但是，進入2022年以后，捷威動力也開始從產能、技術、產品、市場等多維發起“攻勢”。
“捷威動力過去一直堅守初心，沒有落后的產能包袱，相較于其它企業有產能后發優勢，但這句話前面還有一句話，就是我們有技術先發優勢。”捷威動力研究院院長馬華在接受電池中國專訪時表示，捷威動力當前積極推進產能和智能工廠建設，都是建立在深厚技術積累的基礎上，根據客戶、市場需求進行布局。
01
LFP能量密度達到220Wh/kg
第二代半固態電池能量密度超350Wh/kg
“十年磨一劍”用來形容捷威動力的技術積淀再恰當不過。成立于2009年的捷威動力，在兩年之前都非常低調。然而，進入2022年以來，公司在技術、訂單等方面消息不斷。
在剛剛舉行的第十五屆國際電池技術交流會/展覽會(CIBF2023)上，捷威動力亮相展出了第一代、第二代半固態電池，能量密度高達220Wh/kg的磷酸鐵鋰(LFP)電池，體積能量密度達555Wh/L的磷酸錳鐵鋰錳基電池，以及鈉離子電池。
據馬華介紹，捷威動力沒有落后產能對新技術和新工藝的約束，在新產品開發過程中，研發團隊可以更加聚焦到新技術的開發和產品性能提升上，公司也鼓勵技術團隊大膽創新，應用新思路解決電芯瓶頸問題。
捷威動力是國內較早一批推出半固態電池的企業。目前其第一代半固態電池，通過構筑高穩定性電極界面和固態電解質阻隔層，在不降低電池性能前提下極大提升電池安全性，電池能量密度達到300Wh/kg，在滿電狀態下可通過3mm貫穿針刺測試，且具備25分鐘快充能力和2000次以上長循環特性。電池工藝與現有產線高度兼容，可實現快速量產轉化，裝車驗證在即。
據馬華透露，捷威動力第二代半固態電池能量密度超過350Wh/kg，將應用固研先進電池聯合實驗室開發的新型快離子導體電解質，電池性能進一步提升。同時，第三代半固態電池能量密度可達到500Wh/kg，現已完成原型產品構建。
此外，捷威動力正加碼與材料企業合作，推動半固態電池產業化。在CIBF現場，捷威動力與南木納米簽署戰略合作協議，雙方就鋰離子電池固態電解質材料的供應達成戰略合作，并將就新能源汽車半固態電池產業發展持續深化研究。
在動力電池應用分會與電池中國網主辦的第四屆新能源汽車及動力電池(CIBF2023 深圳)國際交流會上，馬華發表了題為《高性能動力電池發展趨勢和挑戰》的報告分享，詳細闡述了捷威動力從正極到負極，再到電解液，捷威動力不斷進行創新研究，開發高性能動力電池的思路。
正極方面，通過在高鎳三元表面包覆高熱穩定性材料，如固態電解質、納米級的磷酸錳鐵鋰或者是磷酸鐵鋰，以提升電極體系的熱穩定性。
負極方面，捷威動力通過材料端預鋰化、碳包覆等手段，在電極內通過導電網絡的優化，以及多種粘結劑復合的使用等方式來解決硅系材料痛點。
電解液方面，通過調控界面來優化電池的特性。
在高電壓電解液的設計上，通過溶劑優化和添加劑的調整來開發高電壓電解液，使它的電壓上限得到明顯的提升，高溫循環可以達到1500次。
事實上，基于上述思路和邏輯，除了高鎳三元，捷威動力也在不斷拔高磷酸鐵鋰、磷酸錳鐵鋰能量密度和性能上限。
例如磷酸鐵鋰電池方面，在電極的優化上，特別是高負載的復合電極，捷威動力通過不同配方的調整，以及電極結構的優化、復合導電網絡的構建，大幅提升磷酸鐵鋰正極的涂覆量，能量密度可達到220Wh/kg，零下20℃可達到80%以上的容量保持率，循環超過3000次。
磷酸錳鐵鋰方面，能量密度已經做到200-250Wh/kg，25C放電容量保持率90%，零下30℃放電容量保持率82%，常溫循環次數超過3000次，同時具備比較好的安全特性。
鈉離子電池方面，能量密度已達135Wh/kg，低溫性能優異，在零下30℃下放電容量保持率在80%以上。據馬華介紹，捷威動力鈉離子開發針對不同的應用領域需求開展不同技術路線的開發和探索。動力領域，主要采用層狀氧化物和硬碳體系;儲能領域，主要在開發基于聚陰離子的材料體系，“安全性方面我們也做了大量的驗證工作。”
馬華表示，高性能電池開發設計是一個系統工程，從材料、到電池設計、到制造工藝、裝備技術等，每一項都不可或缺，而且都是相互聯系，相輔相成的，材料的化學和電化學屬性影響著電池的大部分性能，但每一個材料都無法單獨發揮性能，只有將電芯中的幾十種材料進行合理的匹配，并結合電化學原理，電極設計、孔隙結構調控，界面優化等電池技術，才能得到一款好的電池產品。
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已開發出全新尺寸、容量360Ah儲能專用電芯
作為清潔能源的關鍵載體，電力系統的關鍵基礎設施，儲能電池已經成為各家研發、布局的重點。捷威動力堅持“動力+儲能”雙輪驅動戰略，在儲能電池技術領域也早已布局。
在本次CIBF上，捷威動力還展出了具有高安全、高能量、高效能、長壽命等優勢，容量高達360Ah，能量密度可做到180Wh/kg，循環壽命12000+，能量效率高達95%的電力儲能專用電芯。
馬華向電池中國透露，360Ah儲能電芯區別于傳統的280Ah儲能電池尺寸，是捷威動力基于應用場景，進行合理結構分析，最終確定的一款專門適合電力儲能應用場景的產品，能量密度、效率、循環等更有競爭力，可滿足目前和下一代市場需求。
此外，在儲能產品系列，捷威動力布局了280Ah、305Ah、380Ah等儲能專用電芯產品，目標是完成對發電側、電網側、用戶側等全場景的產品覆蓋。
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