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區(qū)管委會、上海閔行區(qū)人民政府指導，上海南虹橋投資開發(fā)（集團）有限公司協(xié)辦的2022第二屆汽車動力電池論壇上，中汽創(chuàng)智科技有限公司新能動力事業(yè)部首席技術官王英博士表示，鋰電由于材質的特殊性而存在不穩(wěn)定性，因此，中汽創(chuàng)智將目光對準電池材料，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、關鍵材料上的技術難點。

目前，中汽創(chuàng)智的核心產品覆蓋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力事業(yè)部首席技術官 王英博士

以下是演講內容整理：

中汽創(chuàng)智公司成立兩年半，是一汽、東風、長安和南京政府共同出資成立的，目的是解決車端56個卡脖子的技術問題，同時擔負產業(yè)化的任務。中汽創(chuàng)智主要由三個事業(yè)部組成：智能底盤，智能網(wǎng)聯(lián)，新能動力。我今天主要給大家匯報的是中汽創(chuàng)智新能動力在氫燃料和固態(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，僅僅用了兩年半的時間就獲得南京市獨角獸公司的認證，我?guī)ьI的團隊取得了國家科技部“十四五”專項，在氫燃料方面最核心的氫燃料芯片膜電極產業(yè)化項目。同時，中汽創(chuàng)智作為牽頭單位，還獲得了工信部的新能源產業(yè)鏈相關項目。

行業(yè)內，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)智目前瞄準的是全固態(tài)電池，主要目標是實現(xiàn)低成本，寬溫度范圍，高電導率。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?？量蹋瑥牟牧系焦に?，從實驗室走向小試、中試都需要持續(xù)的技術攻關；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。

在這個基礎上，中汽創(chuàng)智堅持攻克全固態(tài)電池覆蓋材料端，工藝端和設備端的核心技術，同時具備從電芯組裝成電池包的能力，現(xiàn)在面臨的難點主要是材料端和工藝端，下圖是對材料維度技術痛點的羅列：

在業(yè)務規(guī)劃上，中汽創(chuàng)智全力推進使用硫化物電解質的高安全、高比能、長壽命、低成本的全固態(tài)動力電池開發(fā)與產業(yè)化；重點聚焦于全固態(tài)電池電芯層級開發(fā)，電池包開發(fā)及整車搭載，并由三家股東牽頭開展，CAIC提供技術支持；針對全固態(tài)電池電芯開發(fā)，將從核心材料、關鍵工藝和專用非標裝備等三個維度協(xié)同開發(fā)。

接下來介紹氫燃料，氫燃料是氫能汽車的心臟，氫能汽車車端會搭載燃料電池包+氫瓶兩個部分，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，增加一個氫瓶就可以增加續(xù)航里程。

更重要的一點在于，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”結構：正負極+膜+氫氣+氧氣，但是氫氣和整體反應是分開的，即便氫氣有可燃的風險，但是能在4s內擴散至100m以上的高空中，所以說，氫燃料和鋰電池在安全機理上是不同的。

在這個基礎上，我們認為氫、鋰、非鋰電池一定會基于應用場景的不同而并駕齊驅，并行發(fā)展。

講回氫燃料電池的構成原理：整體是燃料電池包，里面有核心模組（相當于電堆），控制FCU（相當于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，在構成機理上同鋰電池非常相似，但設備上完全不同，氫燃料有個概念叫“剝洋蔥”，意思是它的結構是從車端系統(tǒng)、中間電堆、零部件，最后是核心材料級。

國內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，但是核心技術都掌握在歐美日韓那里。其中膜電極就是關鍵的卡脖子技術，中汽創(chuàng)智的行業(yè)使命就在于發(fā)力膜電極核心技術。

中汽創(chuàng)智在氫燃料業(yè)務上秉承“1234”規(guī)劃：一個團隊、兩只腳、三個產品、四年騰飛，其中擎勢品牌打造三款自主核心產品：Hydro E110、Hydro P130、Hydro MEA，均已落地，分別得到了江蘇省工信廳2021年新進技術產品的產品認可和工信部的產品認證，可以直接上車。

數(shù)據(jù)來源：中汽創(chuàng)智

目前，中汽創(chuàng)智的新能動力事業(yè)部氫燃料團隊已經(jīng)在3省5地同時開展試驗開發(fā)工作，有效保障了項目的順利進行。我們承接了從納米到米級的多維度，多尺度開發(fā)仿真技術，覆蓋氣，熱，電，力等多個學科，可以說，仿真技術是我們整個開發(fā)體系中極為重要的“千里眼”，在車規(guī)級領域，我們通過大量的DV，PV實驗驗證，保證產業(yè)鏈安全的情況下推出了三款核心產品。

第一個關鍵產品是擎勢?Hydro-P130，是 130kW燃料電池堆，峰值功率高達150kW，號稱南京第一堆，也是唯一代表江蘇省參加國家“十三五”科學創(chuàng)新成就展的電堆。

第二款產品是110kW的燃料電池系統(tǒng)擎勢?Hydro-E110，目前已經(jīng)上車，這兩款產品結合膜電極核心技術，實現(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)智有人才團隊，有完整的研發(fā)體系，有嚴格的車規(guī)級實驗驗證，有健全的產業(yè)鏈，并且有充足的落地資金支撐，我們希望能夠將新能動力業(yè)務中的全固態(tài)電池和氫燃料電池，尤其是氫燃料電池從示范運營逐步推向商業(yè)化、產業(yè)化、規(guī)模化落地。

（以上內容來自中汽創(chuàng)智科技有限公司新能動力事業(yè)部首席技術官王英博士于2022年11月16日由蓋世汽車主辦，上海虹橋國際中央商務區(qū)管委會、上海閔行區(qū)人民政府指導，上海南虹橋投資開發(fā)（集團）有限公司協(xié)辦的2022第二屆汽車動力電池論壇上發(fā)表的《中汽創(chuàng)智車用氫燃料電池的發(fā)展及規(guī)劃》主題演講。）

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