欣旺达：欣旺达动力闪充电池解决方案
欣旺达动力科技股份有限公司产品营销总监王慧敏表示，新能源车销量快速增长，汽车产业进入深度转型期；新能源汽车和内燃机汽车将在未来十年左右的时间长期并存；但要实现《巴黎协定》全球升温限制在1.5°C的目标，需进一步加快电动化，提升新能源汽车渗透率。“四大焦虑”尤其是里程和补能焦虑，是影响用户选择电动汽车的核心障碍，充电不方便、充电时间长亟待解决。
她还表示，欣旺达动力闪充电池2.0具有更长寿命、更低产热、更低成本，同时具有高一致性、高安全和全生命周期可靠性保障策略。欣旺达动力闪充电池关键技术破解“超级快充伤电池的技术难题”，实现质保期间不限快充次数；行业首创、制造友好的预理化技术，实现电池3000次循环零衰减。
【资料图】
王慧敏 | 欣旺达动力科技股份有限公司产品营销总监
以下为演讲内容整理：
欣旺达成立于1997年，经历了近30年的发展，逐渐形成了3C消费类电池、动力电池、能源科技、智能硬件、智能制造和工业互联网及检测服务六大综合业务板块。自2011年深交所上市以来，公司持续增长，到2022年营收已超过500亿元，整个集团公司的工业产值超过900亿元。特别要提到的是，在3C消费类电池领域，欣旺达的手机Pack一直保持多年全球排名领先的位置。欣旺达在整个3C消费类电池和动力池领域一直努力，以期做出更大贡献。
欣旺达动力科技是欣旺达集团下动力电池和储能电池的业务单元。，集电芯、模组、Pack、BMS产销研于一体的综合性新能源科技企业。2022年，在全球动力电池排行中装机量位居全球第九，国内排名第五。这带来了2022年整体营收超过300%的的飞速增长。
闪充电池解决方案
近几年新能源渗透率增速非常巨大，从2020年的3.8%到2022年的13.4%。如果完成巴黎协定的气候指标，到2030年需要达到60%的新能源渗透率才能完成，空间巨大。中国贡献了相当大一部分力量，虽然面临巨大蓝海，但新能源人也面临着困惑和挑战。
图源：嘉宾演讲材料
综合以上总结，我们面临四大焦虑：里程焦虑、补能焦虑、安全焦虑以及保值焦虑。欣旺达主要针对里程和补能焦虑这两大核心问题，提出了闪充电池解决方案。该方案于2022年9月份公开发布，并已开始量产，今年已经配套装车。欣旺达闪充电池技术的推广，基于多年电池产品研发经验，混动方面，电池产品已经在全球配套了HEV电池，可以实现60C的峰值功率，包括PHEV和EREV都是偏功率类型的。在纯电方面，拥有闪充CTX电池产品、长寿命快充CTX电池产品以及高比能快充CTX电池产品等。
闪充电池是基于欣旺达的技术积累和市场应用推出的系列产品。目前，闪充电池主要包括两种类型：一种是方形铝壳，这是几年来一直传承的电池结构形式；另一种是圆柱形闪充电池，众所周知，圆柱电池的电芯型号较单一，可适配更多车型。基于这两种电芯方案，欣旺达进行了系统集成，能提供成熟的CTB、CTP及在研的CTC系统集成方案。目前，两款闪充电池的充电性能都能实现4C倍率，10分钟可以充电至80%SOC。
2022年公布的闪充电池1.0产品，已在2023年一季度批量装车应用。这款电池的特点是充电5分钟可以续航200公里，10分钟充电20%-80%；续航可达400公里，整车续航超过650公里；还具有无热扩散的安全可靠性；可以满足8年16万公里的质保要求。对于非运营车辆，欣旺达动力的质保承诺不限制快充次数，在质保范围内都可以实现闪充，为私家车主缓解充电焦虑。
实现高速补能的关键点除了电芯能力的支撑，同时在系统集成层面也需要做很多工作，例如4C以上的电流很高，所以才有了800伏的高压平台，可以把电流水平拉下来，从而控制产热、零部件选型和成本。所以欣旺达的闪充电池与高压平台有良好的结合度。此外，在热方面，由于实现了高倍率充电，产热高于普通高能量型电池。因此，需要将热控制在可行且安全范围内，这是目前行业中高倍率电池的核心和重点问题。因此欣旺达动力采用了3D冷却技术，同时针对热进行仿真和实际测试。
图源：嘉宾演讲材料
从超重电池和超充过大电流的能力来看，其热稳定和热均匀性实际上在可承受的范围内，这也是欣旺达动力后续将会不断改善和提升的重点。
在1.0产品基础上，欣旺达动力进一步提出了闪充电池2.0产品。主要面向更高的充电能力和循环性能，以及单体容量增大。它的特点是1000公里的整车续航领域；可以实现充电5分钟续航250公里，因为电量大和容量大，所以续航提升；10分钟可以充电至80%，对比一代产品充电性能有提升；全生命周期安全可靠，做到无热扩散；还可以实现8年16万公里质保，且不限制闪充次数。
图源：嘉宾演讲材料
对比一二代产品，二代产品具有更长寿、更低产热、更低成本的优点，同时在系统解决方案上也有所提升。
除了方形闪充电池外，欣旺达动力还在圆柱上进行产品应用和设计。圆柱Pack产品充电倍率能达到10分钟，能量密度达到320Wh/kg，提升了闪充电池的覆盖和应用范围。
欣旺达动力的闪充电池针对市场客户的痛点，并以此为需求和动力来实现技术。闪充电池的关键技术点中，第一点是破解了超级快充伤电池的技术难题，经过在动力电池上的技术研究，欣旺达做了预锂化技术，可以实现前3000次循环零衰减，为后续质保80万公里到80%打下了基础。当闪充电池质保到80%后，还可以将其进行梯次利用，最大化地利用和发挥电池生命周期的产品价值。
第二点技术是材料选型和设计，在负极材料上欣旺达动力采用硅掺杂和活性因子，打破了锂离子传输壁垒，使传送扩散系数提升了两个数量级。电池要想快速充电，离子速度要快，就需要通道短且阻碍小，所以在负极材料上添加活性因子。在正极材料上，欣旺达动力选择了相对安全的中镍高压体系，通过复合包覆和新掺杂提升整体能量密度，同时安全和热稳定性也得到提升。相较于现有高镍材料，稳定性更好。在电解液方面，欣旺达动力也进行了特别处理，添加低阻抗添加剂，例如成膜添加剂，主要的作用和原理是降低运动通道阻力，让锂离子实现更顺利、更通畅的移动。
第三点技术是欣旺达动力对闪充电池进行了全生命周期管理，建立了热-力-电学复合模型，规范应用边界，从开始装车到服务生命周期结束，整个生命周期都在可控范围内实现动态管理，保证了整个生命周期安全可靠。
最后一点是工艺角度，欣旺达动力现在的闪充电池采用了高密度涂布技术和复合多孔电极技术，提升了整体生产一致性，同时也增加了能量密度。在热传导上，欣旺达动力在极片上设计了无连接片焊接，降低内阻，优化温升。
图源：嘉宾演讲材料
在圆柱电池领域，欣旺达闪充圆柱电池会在2023年年底到2024年初推出，能量密度也将从280Wh/kg发展到320Wh/kg，将在2026年推出。
图源：嘉宾演讲材料
（以上内容来自欣旺达动力科技股份有限公司产品营销总监王慧敏于2023年7月5日在2023第三届汽车动力电池论坛发表的《欣旺达动力闪充电池解决方案》主题演讲。）
