現(xiàn)有固態(tài)電池體系存在各種問題：聚合物固態(tài)鋰電池容易短路與熱失控，薄膜固態(tài)鋰電池成本高、能量密度低；硫化物固態(tài)鋰電池則存在固固接觸持續(xù)變差、空氣敏感的問題；氧化物固態(tài)鋰電池的電解質(zhì)片容易脆裂…….

2022年11月16日，由蓋世汽車主辦，上海虹橋國際中央商務(wù)區(qū)管委會(huì)、上海閔行區(qū)人民政府指導(dǎo)，上海南虹橋投資開發(fā)（集團(tuán)）有限公司協(xié)辦的2022第二屆汽車動(dòng)力電池論壇上，中汽創(chuàng)智科技有限公司新能動(dòng)力事業(yè)部首席技術(shù)官王英博士表示，鋰電由于材質(zhì)的特殊性而存在不穩(wěn)定性，因此，中汽創(chuàng)智將目光對(duì)準(zhǔn)電池材料，致力于全固態(tài)電池，氫燃料電池的研發(fā)，專注于攻克電堆、系統(tǒng)、膜電極、關(guān)鍵材料上的技術(shù)難點(diǎn)。

目前，中汽創(chuàng)智的核心產(chǎn)品覆蓋60kW~150kW系統(tǒng)，可用于乘用車和49噸以下車型。

中汽創(chuàng)智科技有限公司新能動(dòng)力事業(yè)部首席技術(shù)官 王英博士

以下是演講內(nèi)容整理：

中汽創(chuàng)智公司成立兩年半，是一汽、東風(fēng)、長安和南京政府共同出資成立的，目的是解決車端56個(gè)卡脖子的技術(shù)問題，同時(shí)擔(dān)負(fù)產(chǎn)業(yè)化的任務(wù)。中汽創(chuàng)智主要由三個(gè)事業(yè)部組成：智能底盤，智能網(wǎng)聯(lián)，新能動(dòng)力。我今天主要給大家匯報(bào)的是中汽創(chuàng)智新能動(dòng)力在氫燃料和固態(tài)電池方面的工作。

作為新公司，中汽創(chuàng)智的發(fā)展迅速，我們每周工作量平均為70小時(shí)，僅僅用了兩年半的時(shí)間就獲得南京市獨(dú)角獸公司的認(rèn)證，我?guī)ьI(lǐng)的團(tuán)隊(duì)取得了國家科技部“十四五”專項(xiàng)，在氫燃料方面最核心的氫燃料芯片膜電極產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。同時(shí)，中汽創(chuàng)智作為牽頭單位，還獲得了工信部的新能源產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)項(xiàng)目。

行業(yè)內(nèi)，固態(tài)電池的核心在于安全問題和續(xù)航問題，但安全問題和續(xù)航里程問題是不是矛盾？這還需要我們持續(xù)地探討。中汽創(chuàng)智目前瞄準(zhǔn)的是全固態(tài)電池，主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)低成本，寬溫度范圍，高電導(dǎo)率。但是還有很多難題需要突破：比如，1、體積能量密度還是比較低；2、制造環(huán)境非常苛刻，從材料到工藝，從實(shí)驗(yàn)室走向小試、中試都需要持續(xù)的技術(shù)攻關(guān)；3、現(xiàn)有固態(tài)電池體系存在各種問題：

如聚合物固態(tài)鋰電池容易短路與熱失控，薄膜固態(tài)鋰電池成本高、能量密度低；硫化物固態(tài)鋰電池則存在固固接觸持續(xù)變差、空氣敏感的問題；氧化物固態(tài)鋰電池的電解質(zhì)片容易脆裂…….這要求我們用新的思路研發(fā)固態(tài)電池：從最核心的材料出發(fā)，搭配合適的工藝取勝。

在這個(gè)基礎(chǔ)上，中汽創(chuàng)智堅(jiān)持攻克全固態(tài)電池覆蓋材料端，工藝端和設(shè)備端的核心技術(shù)，同時(shí)具備從電芯組裝成電池包的能力，現(xiàn)在面臨的難點(diǎn)主要是材料端和工藝端，下圖是對(duì)材料維度技術(shù)痛點(diǎn)的羅列：

在業(yè)務(wù)規(guī)劃上，中汽創(chuàng)智全力推進(jìn)使用硫化物電解質(zhì)的高安全、高比能、長壽命、低成本的全固態(tài)動(dòng)力電池開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化；重點(diǎn)聚焦于全固態(tài)電池電芯層級(jí)開發(fā)，電池包開發(fā)及整車搭載，并由三家股東牽頭開展，CAIC提供技術(shù)支持；針對(duì)全固態(tài)電池電芯開發(fā)，將從核心材料、關(guān)鍵工藝和專用非標(biāo)裝備等三個(gè)維度協(xié)同開發(fā)。

接下來介紹氫燃料，氫燃料是氫能汽車的心臟，氫能汽車車端會(huì)搭載燃料電池包+氫瓶兩個(gè)部分，和鋰電池最大的區(qū)別在于，鋰電池的行駛里程（能量）和功率被整合在一起，氫燃料的功率由燃料電池提供，行駛里程（能量）由氫瓶提供，因此，增加一個(gè)氫瓶就可以增加續(xù)航里程。

更重要的一點(diǎn)在于，鋰電池存在很多安全性的問題，氫能電池雖然可以采用“三明治”結(jié)構(gòu)：正負(fù)極+膜+氫氣+氧氣，但是氫氣和整體反應(yīng)是分開的，即便氫氣有可燃的風(fēng)險(xiǎn)，但是能在4s內(nèi)擴(kuò)散至100m以上的高空中，所以說，氫燃料和鋰電池在安全機(jī)理上是不同的。

在這個(gè)基礎(chǔ)上，我們認(rèn)為氫、鋰、非鋰電池一定會(huì)基于應(yīng)用場(chǎng)景的不同而并駕齊驅(qū)，并行發(fā)展。

講回氫燃料電池的構(gòu)成原理：整體是燃料電池包，里面有核心模組（相當(dāng)于電堆），控制FCU（相當(dāng)于BMS），一片一片的單體是膜電極，單電池就是膜電極和雙極板組成的，在構(gòu)成機(jī)理上同鋰電池非常相似，但設(shè)備上完全不同，氫燃料有個(gè)概念叫“剝洋蔥”，意思是它的結(jié)構(gòu)是從車端系統(tǒng)、中間電堆、零部件，最后是核心材料級(jí)。

國內(nèi)70%-80%的車廠現(xiàn)在可以購買核心零部件組裝成系統(tǒng)上車，但是核心技術(shù)都掌握在歐美日韓那里。其中膜電極就是關(guān)鍵的卡脖子技術(shù)，中汽創(chuàng)智的行業(yè)使命就在于發(fā)力膜電極核心技術(shù)。

中汽創(chuàng)智在氫燃料業(yè)務(wù)上秉承“1234”規(guī)劃：一個(gè)團(tuán)隊(duì)、兩只腳、三個(gè)產(chǎn)品、四年騰飛，其中擎勢(shì)品牌打造三款自主核心產(chǎn)品：Hydro E110、Hydro P130、Hydro MEA，均已落地，分別得到了江蘇省工信廳2021年新進(jìn)技術(shù)產(chǎn)品的產(chǎn)品認(rèn)可和工信部的產(chǎn)品認(rèn)證，可以直接上車。

數(shù)據(jù)來源：中汽創(chuàng)智

目前，中汽創(chuàng)智的新能動(dòng)力事業(yè)部氫燃料團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在3省5地同時(shí)開展試驗(yàn)開發(fā)工作，有效保障了項(xiàng)目的順利進(jìn)行。我們承接了從納米到米級(jí)的多維度，多尺度開發(fā)仿真技術(shù)，覆蓋氣，熱，電，力等多個(gè)學(xué)科，可以說，仿真技術(shù)是我們整個(gè)開發(fā)體系中極為重要的“千里眼”，在車規(guī)級(jí)領(lǐng)域，我們通過大量的DV，PV實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，保證產(chǎn)業(yè)鏈安全的情況下推出了三款核心產(chǎn)品。

第一個(gè)關(guān)鍵產(chǎn)品是擎勢(shì)?Hydro-P130，是 130kW燃料電池堆，峰值功率高達(dá)150kW，號(hào)稱南京第一堆，也是唯一代表江蘇省參加國家“十三五”科學(xué)創(chuàng)新成就展的電堆。

第二款產(chǎn)品是110kW的燃料電池系統(tǒng)擎勢(shì)?Hydro-E110，目前已經(jīng)上車，這兩款產(chǎn)品結(jié)合膜電極核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)60kW~150kW系統(tǒng)全覆蓋，可用于乘用車和49噸以下車型。

總而言之，中汽創(chuàng)智有人才團(tuán)隊(duì)，有完整的研發(fā)體系，有嚴(yán)格的車規(guī)級(jí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，有健全的產(chǎn)業(yè)鏈，并且有充足的落地資金支撐，我們希望能夠?qū)⑿履軇?dòng)力業(yè)務(wù)中的全固態(tài)電池和氫燃料電池，尤其是氫燃料電池從示范運(yùn)營逐步推向商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化落地。