合源声音
深耕固态电池技术 瞄准低空飞行领域
合源锂创董事长、总经理刘敏博士受邀出席中国汽车动力电池产业创新联盟2024年度大会。会上刘敏博士就《固态电池技术在低空飞行领域的应用探索》进行了主旨分享,获得行业内广泛关注。报告内容于日前受中国汽车动力电池产业创新联盟官方公众微信号转发分享。
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以下内容摘自中国汽车动力电池
产业创新联盟官方公众微信号
尊敬的各位领导、专家,各位嘉宾、行业伙伴上午好!非常感谢联盟的邀请和大家的支持,我是刘敏,来自合源锂创,这是一个初创的在固态电池领域的新兵公司。
首先,低空经济是近两年火热的关键词之一,我们认为低空经济的本质是AI和电动化技术同步快速发展趋势下,由新质生产力引领的新型经济形态。整个低空经济包括制造、飞行、服务、保障等方面。在飞行领域,过往人们聚焦在300米以内的消费无人机和工业无人机,但去年国家发布《中华人民共和国空域管理条例(征求意见稿)》,尝试释放了部分6000米以下的空域,这给我们带来了如物流、巡检、消防等诸多新的应用场景和市场机会。其中,载人飞行汽车无疑是一个非常重要的产品和技术。
从数据来看,全国89%的城市都面临着交通拥堵问题。未来,立体交通一定是刚需,飞行汽车也一定有着巨大的市场。从历史发展来看,飞行汽车不是一个新概念,早在1980年就有相关的技术,但到23年飞行汽车才发展到样品试飞阶段。另一方面,一个先进领域的发展一定伴随着相关市场表现。我们统计了一组数据,2023年整个低空经济市场已经达到了5000亿规模,预计2026年将要突破1万亿的市场,到2030年中国将占全球市场的将近50%。我们认为无论从市场对产品的需求程度,还是市场预测情况,飞行汽车都将成为能够成为复制新能源汽车成功的下一个黄金赛道。
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固态电池作为新一代动力电池的优势产品,在飞行汽车的应用方面也面临着机遇和挑战。首先,现在大家都很关注的纯电飞行器,它主要有三种空气动力模式,但无论是哪种空气动力模式,其中的动力电池基本上占整个成本的35%,这和新能源汽车里面的电池的占比相当。所以未来在飞行领域里面,动力电池必然是一个至关重要的产业。
同时,新的应用也对固态电池的性能提出了新的要求。从整个飞行汽车的使用工况来分析,核心包括三大部分:爬升、平飞、降落。爬升和下降的过程对功率要求较高,平飞功率需求较低。目前动力系统的解决方案是纯电、混电(并联、串联)和其他燃料电池三种。我想未来一段时间内,纯电真正覆盖的是相对比较少的,混动可能是现阶段更优的解决方案。为了印证这个设想,我们统计了当下一些相对成熟的纯电飞行器数据。目前,大部分的纯电飞行器基本上能满足续航在300公里以内,载重在200公斤以内的飞行。面对这个应用需求,我们该推出什么样的固态电池产品?我们得出几个关键的核心指标:比如说它的放电倍率可能要达到10C以上,能量密度至少要大于300Wh/kg,因为它本身要飞行还要载物载人,重量就是它的经济效应。最重要的是安全,飞机不像汽车,汽车出了问题可以停在路边,飞机出了问题即刻就关系到生死存亡。所以在绝对安全的情况下既要倍率又要能量密度,这是一个非常令人头疼的问题。
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因此,我们想换一种思路,去关注并联式的混动方案——如果我用油箱解决起降问题,用电池模组解决续航问题,是不是会不一样?我们尝试做了整个架构的设计,目前看这个架构设计是可行的。
同步,我们又研究了混动模式下能满足应用需求的电池成本。相比纯电动飞行,混动场模式下电池成本有望缩减40%。因为油箱解决了需要高功率的起降过程,那么电池作为平飞阶段的动力来源,倍率其实只需要3C。我们就可以把目光聚焦到能量密度的提升上,去支撑更长的续航,同时固态电池还能在安全性上做到相对的高安全。这个条件下,固态电池解决方案是可行的,同时要朝着高比能的方向快速发展。
我们整个的产品规划主要是围绕在未来的低空飞行领域,其中包括AI动力,也有我们刚才提到的飞行汽车,我们目前在做350Wh/kg,20Ah以内的电池,已经通过了国标测试,在朝着小的工业级应用方向推广。
基于合源锂创在材料、工艺、设备以及电芯设计优化等方面自有的核心技术,我们正在推进能量密度达到600Wh/kg的下一代产品。为了更好地产业化,我们在液态电池的产线基础上做了大量的改革工作,其中核心的四大工艺从设备到工艺做了全面的开发,这条产线今年年底在淮安也会全部建成。
2023年,合源锂创在苏州总部建立了100MWh的中试线。生产基地设在江苏淮安,规划分三期建设10GWh固态电芯产能,旨在为新能源汽车、eVTOL、无人机等提供定制化产品。2025年第一季度,计划投产1GWh的固态电池产线。
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最后,感谢我们重要的合作伙伴,虽然现在刚刚起步,我们还是想秉持着做一个高性能固态电池产业化践行者这个初衷。谢谢大家!
原文始发于微信公众号(合源锂创HYLIC):合源声音 l 深耕固态电池技术 瞄准低空飞行领域
新能源汽车的快速发展带动了动力电池的高速增长。动力电池生产流程一般可以分为前段、中段和后段三个部分。其中,前段工序包括配料、搅拌、涂布、辊压、分切等,中段工序包括卷绕/叠片、封装、烘干、注液、封口、清洗等,后段主要为化成、分容、PACK等。材料方面主要有正负极材料,隔膜,电解液,集流体,电池包相关的结构胶,缓存,阻燃,隔热,外壳结构材料等材料。 为了更好促进行业人士交流,艾邦搭建有锂电池产业链上下游交流平台,覆盖全产业链,从主机厂,到电池包厂商,正负极材料,隔膜,铝塑膜等企业以及各个工艺过程中的设备厂商,欢迎申请加入。
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