瑞浦蘭鈞問頂技術助推新能源產業發展
在全球交通電動化加速和儲能業市場需求激增背景下，無論是電池性能、產能、工藝，還是供應鏈等優勢，從電芯形態看，方形鋰電池近年來持續占據著應用于動力/儲能領域的“霸主”地位。
隨著動力/儲能市場對電池能量密度不斷提高的要求，在保證安全性的前提下，鋰電池基于電芯形態、系統結構、材料體系的創新和比拼持續升溫。
為了進一步提高電池能量密度，在方形電池技術陣營中，瑞浦蘭鈞是厚積薄發的一家，其強勁的研發力、創新力和產品力近年來已獲得國內外主流車企的認可。
繼上個月重磅發布158Ah、200Ah問頂電芯，以“高比能+超長續航+高安全”方案全面覆蓋續航1200公里以內市場需求之后，近日，在第四屆新能源汽車及動力電池(CIBF2023深圳)國際交流會上，瑞浦蘭鈞能源股份有限公司董事長曹輝分享了公司在方形電池領域，從技術躍升到領跑的路徑，同時，面向下一代電池技術，透露了瑞浦蘭鈞的布局策略。
圖為本屆大會主席、瑞浦蘭鈞能源股份有限公司董事長曹輝作主旨發言
01
續航之戰，“問頂”電池領跑
續航里程焦慮已成為當前掣肘電動汽車快速替代燃油車的關鍵因素，新車型續航里程也成為電動汽車重要的性能指標之一，頭部電池企業均以不斷提高電池能量密度角逐“續航之戰”。
在動力領域，瑞浦蘭鈞以打造“方形電芯”為主，長電芯為輔的多元化的產品布局，廣泛適用于純電、混動、增程等多車型領域。
曹輝分析指出，“在方形技術路線上，早期極耳是立起來的，隨著電池寬度的增加，大家發現必須把極耳折疊進去，從而節省空間，但極耳折疊也導致大容量方形電池比同樣體系的圓柱電池的能量密度低一點。所以一直以來大家認為圓柱電池的能量密度比方形的高一點，根本原因在這里?！?/p>
復盤瑞浦蘭鈞高體積比能量方形電池的技術發展史可以看到，2021年-2022年，瑞浦蘭鈞先后突破重重技術瓶頸，掌握了高比能長壽命技術和高安全4C快充技術。
不僅如此，值得注意的是，近年來，瑞浦蘭鈞持續進行電芯結構創新性研發，，采用一體化焊接技術，不僅使電芯內部結構實現了一體化的首創“問頂”技術，縮短了極耳長度，讓方形電芯極耳不用折疊，改變了其與轉接片的連接方式連接，把原有的頂部空間從15毫米縮減到8毫米，使空間利用率有效提升超7%之多，超越大圓柱電池相關指標;而且彌補了方形電芯以往折疊極耳造成的能量密度損失。
同時，瑞浦蘭鈞還掌握了高壓實厚涂電極技術、高壓實電芯浸潤技術，為其電池產品的性能表現錦上添花。
以磷酸鐵鋰電芯為例，瑞浦蘭鈞將電芯的體積密度從2020年的362Wh/L逐漸升級到2023年的450Wh/L。
基于上述關鍵技術的突破和雙高極片配套問頂結構技術，瑞浦蘭鈞于2023年4月推出兩款高比能高安全性方形電芯，將磷酸鐵鋰和三元電池裝機的續航里程均提升到新的層級。
其中，“問頂”158Ah LFP電芯體積能量密度達到450 Wh/L，實現3C倍率放電、超3000周長循環壽命，具備高低溫寬溫域放電能力、及全生命周期高安全特性，可以為主機廠提供采用磷酸鐵鋰電池實現超700km長續航的動力電池解決方案。
采用200Ah電芯的“問頂”650 PACK定位于超長續航、高安全動力電池解決方案，整包帶電量超110kWh，使用中鎳三元“問頂”電芯替代傳統高鎳產品，安全性能升級的同時，能夠滿足整車超1000公里續航需求。
在“追求原創、極限創新”的發展理念引領下，企業團隊堅定地保持著追求更高技術力、創新力和產品力的熱忱，同時這也是問頂新品快速落地的核心推動力。據曹輝介紹，問頂電池已經完成量產工藝突破，158Ah的450LFP產品今年第三季度即將全面交付，距離其產品發布僅僅半年左右的時間。
此外，據曹輝介紹，在產品多元化布局上，瑞浦蘭鈞堅持動儲結合，磷酸鐵鋰電池、三元電池、半固態電池等不同類型產品多向發展，保證產能平衡，以先進多元的產品矩陣滿足客戶的全方位需求。
02
前瞻性布局新材料產業化，搶占下一站風口
當前，除了技術工藝的創新，全球頭部電池企業均在布局新型材料在下一代電池中的應用。
擁有資深技術研發背景的曹輝，是國內最早一批研發811高鎳電芯的“先鋒”之一，也鍛造了他對材料體系創新的“情有獨鐘”。
目前，一方面，作為瑞浦蘭鈞的“拳頭”產品，“問頂”技術融合了電芯結構技術、工藝技術及裝備技術創新、內部電化學特征及穩定固液態界面的尖端技術，使得“問頂”電池在電芯材料體系方面，可應用于磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池產品，實現雙高電極的應用，并持續增強電池的能量特性及安全特性。
另一方面，為了進一步緩解里程焦慮，增加續航，不斷提高電芯能量密度成為電池企業長期追求的目標。基于此，曹輝在演講現場提出“未來的電化學體系到底怎么走?”的問題，引發與會代表的關注。
論壇上，曹輝分享了瑞浦蘭鈞在材料方面的嘗試和階段性成果，“811體系及更高鎳含量體系的電芯，目前安全性能并沒有表現得很好，這也是其大規模量產配套的瓶頸所在?，F階段，在不放棄100%充放電深度的前提下，希望把高鎳8系、高鎳9系，甚至是鎳94、鎳95材料安全地應用起來?！?/p>
“到底怎么做這件事情?”曹輝表示，瑞浦蘭鈞已跟歐洲大廠合作研發高鎳9系配硅8的電芯，已儲備了高鎳電芯的相關技術。同時，基于對液態電解液電池豐富的開發經驗，及行業發展趨勢的預判，瑞浦蘭鈞已在進行半固態電芯的相關材料研發工作。
在曹輝看來，“半固態電池是提升高鎳+硅碳高能量密度電芯的安全性能的有效途徑。其中，電解液的凝膠化是半固態電池落地的關鍵?！?/p>
截至目前，瑞浦蘭鈞已初步達成一個目標，“公司研發的半固態電池，直流內阻、倍率性能和液態電池基本相當;溫度極限提升30℃到35℃，可以基本保證電性能不會出現大的偏差。”
在業界聚焦的產業化進程方面，目前半固態電芯的一致性難以控制是掣肘行業發展的瓶頸，曹輝還表示，瑞浦蘭鈞也將在電芯一致性上加大攻關力度。
瑞浦蘭鈞自成立之初，通過“極芯設計、極限制造、極致工廠”三個維度精益求精的發展，2022年其儲能鋰電池出貨量國內top3、電力儲能出貨量top2;2022LFP裝機量top5。
作為“電池后浪”，在此次CIBF2023展上，瑞浦蘭鈞攜電芯和PACK兩大類產品驚艷亮相。現場核心展品包括問頂電池、長電芯、半固態電芯、Y52液冷系統、大容量雙排模組等，并憑借其行業領跑的創新技術和性能升級的優秀產品成為現場關注的焦點。
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