深圳固科CEO叶飞博士:超高镍多元材料在圆柱电池领域的应用

彬彬评商业 2025-03-01 16:06:51

2月28日,以“聚集新技术 探索新工艺”为主题的行业首届圆柱电池技术——2025起点锂电圆柱电池技术论坛暨圆柱电池20强排行榜发布会,在深圳宝安登喜路国际酒店正式举办,现场超200+圆柱电芯及应用、300+电池材料设备配套企业齐聚盛会,携手共探新发展,共创新机遇。

在圆柱电池材料体系创新与应用专场环节,深圳固科新能源 CEO 叶飞博士发表了《超高镍多元材料在圆柱电池领域的应用》主题演讲。

深圳固科新能源 CEO 叶飞博士

以下是速记整理内容:

首先感谢主办方的邀请,今天在下面听也学到了很多内容。

我现在介绍一下我们公司。

公司去年在深圳福田落地,我们是先有“孩子后有爹”,把下游产业链布局完以后,把总部落在福田,希望大家有机会到我们公司了解,我们希望和大家共同探讨,圆柱封装形式下叠加超高镍材料的合作空间。

介绍一下我们公司的发展历程,固态电池起来的时候,所有公司都做固态电池,钠电起来的时候大家多做钠电。这么多年走下来,也逼着做材料的下沉。为什么下沉?因为做材料的非常弱势。电芯是个体系,里面涉及非常多,物理、化学、电化学等,如果不行就换材料供应商,所以也逼着我们往下沉做。超高镍材料不断提高能量密度,通过镍的含量提升,同时是做单晶。我们把自己定位为超高镍的材料供应商。

一提超高镍,大家都觉得不安全,其实现在有很多东西必须用到这个材料。包括未来的储能,我们也要探讨,将来的半固态、固态电池成本降下来以后,储能是非常有机会的,包括这次我们落户福田区,有人给我们提一个建议能不能做半固态商储进楼宇的产品。大家也都知道,做半固态、固态电池以后,如果材料体系不变,或者是压实不调整,能量密度往下降,因为固态电池的密度大于液态电池的密度。那这个时候能量密度就是短板,我们需要提高能量密度。未来,这块也非常有机会。

今天是大圆柱的主题,固态电池也好,半固态也好,材料的短板永远是在正极。我觉得还是要做产业,产业需要什么我们就做什么。

圆柱最大的优势是:一致性和成本。电池的成品率、一致性是靠装备,装备的工艺非常成熟。

今天很多嘉宾都讲了“两高一低”,对于超高镍材料,可以非常显著地降低成本。我们和国内的一家小动力企业合作,用了我们的材料以后,单位瓦时往下降。他们担心材料不安全,那先混着用,我们的材料每吨88,88的容量是221,为什么做88?因为根据客户的应用场景,我们的材料开发理念,从场景到电芯、到体系、到材料,我们是逆向开发。当时这家小动力厂,现场温湿度控制差一些,我们就把镍含量降了一些,但是容量不低于90的容量。如果材料低于15.5万的时候,电池的单位瓦时成本就显著往下降。这个概念不是我提出的,很多企业都做这件事情。

这是循环性对比,我们和别人竞争的时候,循环寿命比别人增加1倍,尤其是国外的高端产品对循环性能有要求。对于国内的产品,完全可以用这个材料来牺牲循环寿命保倍率,现在干4C、5C,5C的周次在500次左右,电池的性能是相互转化的,比如可以牺牲循环寿命来保寿命,同时也可以牺牲倍率保循环。

在低空经济领域,我觉得未来在家用、低空、智能化领域,电池不是越大越好。

为什么我们选择圆柱呢?圆柱电池在循环过程中,应力分布非常均匀,我们做成固态电池和半固态的时候,会有膨胀,圆柱的外壳对电芯有很好的束缚,这个束缚是均匀的束缚。固态电池的封装,至少是50兆瓦以上的封装压力,而且如果用硫化物体系,至少要给数十兆帕的压力保证它的循环。圆柱是非常好的天然封装形式。

我认为现在3-5年之内,没有更好的材料替代,未来的材料不是一家独大,而是每一个材料都有自己的应用场景,甚至未来走大复合的路线。

举个例子,飞机有旋翼、固定翼,旋翼的能耗最高,固定翼是靠空气在一定的速度下产生的升力,将来的电池会装到机翼里面去,如果做这个电池非常大的时候怎么装进去?未来圆柱4680是非常好的方向。

如果用常规的材料做成半固态以后,能量密度还没有现在的液态电池能量密度高,固态电解液的密度比液态电解液的密度高,所以必须换正负极。我个人有一个观点,我认为半固态和固态电池,半固态不是过渡路线,它是长期并存的路线,我们的车未来的发展一定是减重,而不是增电量,下一步新能源汽车的发展,要把重量往下减。所以,半固态的能量密度足够满足现在很多场景的需求。

这是我们自己开发的,最早做软包,无论是装备,还是材料,液态电池我们有非常好的技术、装备和工艺、系统,半固态也是基于在液态电池的优势逐步迭代,我觉得这条路线是对的,盲目跟从日本走硫化物的路线风险比较大,至少我们这样的企业是玩不起,国企、上市公司可以玩。

我们做成18650以后,半固态以后,是满足要求的,接下来产品也还在优化中,低温性能也不错。

这是我们这么多年的经验,做材料的企业以前丢三落四,但是现在是十八般武艺,各显神通。我们的材料,在国际也处于领先水平。公司生产基地在四川,快的话今年7月底能够投产。

公司已经推进上下游的布局,和北海的一家企业达成战略合作,从原材料到电芯合作,形成了这样的产业链。

大家都说高镍电池不安全。电池体系的安全性,是系统安全,如果把单一的不安全因素归一到材料角度,我觉得是不负责任的。大家要改变对材料的认知,循环寿命我们现在也做得非常好,未来有可能会用于储能领域。去年特别典型,去年磷酸铁锂市场占比是70%左右,我相信今年三元材料会有增加。

我今天最想表达的是,无论是产业周期,还是经济周期,最重要的是要在技术创新上下工夫。今天在座做磷酸铁锂比较多,做三元的比较少,很多创新是在电池的封装上、结构件上创新,磷酸铁锂材料的创新已经到了天花板,现在出来了磷酸锰铁锂,磷酸锰铁锂也有很多问题,锰的溶解问题是避免不了的。接下来,电池体系的创新非常重要。我认为,半固态最好的封装方式一定是圆柱电池,传统的磷酸铁锂电池企业,希望大家有机会多关注三元体系的圆柱电池。

谢谢大家!

注:以上内容未经演讲者审核,如有疑问请联系活动组委会!

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