當(dāng)新能源汽車市場占有率越來越高，車企在造電池這件事上也越走越遠(yuǎn)，不僅自研而且自造，更重要的是還能結(jié)合行業(yè)發(fā)展趨勢推陳出新。

6月27日，吉利汽車就正式發(fā)布其最新一代“刀片式”磷酸鐵鋰電池——神盾短刀電池，相比目前行業(yè)中的“長刀電池”，神盾短刀電池在安全性能、循環(huán)壽命、快充能力和低溫放電等方面，具有顯著優(yōu)勢。據(jù)悉，8月即將上市的吉利銀河E5將率先搭載神盾短刀電池。

圖源：吉利汽車

電池短刀化是趨勢

顧名思義，所謂短刀電池，是相對于長刀電池而言的，而后者的代表企業(yè)是比亞迪的刀片電池。

對比產(chǎn)品具體參數(shù)來看，神盾短刀電池的尺寸更小，長度為580mm，比長刀電池縮短約40%。神盾短刀電池的電池能量密度為192Wh/kg，長刀電池的能量密度一般為180Wh/kg。長度更短、能量密度更高的神盾短刀電池，可以做到體積利用率更高、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和成組排布更靈活等特性。

由于長度較短，成組排布更加靈活，吉利神盾短刀電池在轎車、商用車、SUV、MPV等不同車型上均可兼容。

從技術(shù)工藝上，長刀電池多采取干法隔膜，神盾短刀電池的隔膜內(nèi)部采用濕法雙涂層隔膜，更具有柔韌度，在發(fā)生穿刺時不容易斷裂，且破損孔徑小，短路面積小。

另外，快速充電是神盾短刀電池的一大看點(diǎn)之一。試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，相同電池容量下，長刀電池10~80% SOC充電時間需要26分鐘，平均充電倍率1.61C；而神盾短刀電池僅需17分4秒，平均充電倍率可達(dá)2.45C，并且發(fā)熱量更低。

從物理層面來看，神盾短刀電池具備更快充電速度的原因是其解決了長刀的高內(nèi)阻問題，同時采用了管徑更細(xì)、長度更長的碳納米管，為離子傳輸打造“高速公路”，并在電解液中加入成膜阻抗更低的添加劑，使鋰離子更容易進(jìn)入負(fù)極，進(jìn)而達(dá)到大幅提升快充性能的目的。

另在極寒環(huán)境下，神盾短刀電池也擁有比長刀電池更強(qiáng)的放電能力、更長的續(xù)航里程。即便環(huán)境溫度處于-30℃時，長刀電池的容量保持率“暴跌”至78.96%，神盾短刀電池的容量保持率仍能達(dá)到90.54%，讓身處低溫環(huán)境的用戶也不再有“冬季電量打骨折”的顧慮。

此外，神盾短刀電池采用多元素?fù)诫s的正極材料，以及小顆粒負(fù)極材料，結(jié)合其尺寸小、內(nèi)阻小等優(yōu)點(diǎn)，內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)速度被有效減緩，電池壽命顯著延長。

根據(jù)測算，神盾短刀電池的循環(huán)壽命可達(dá)3500圈，折合安全行駛里程可達(dá)100萬公里。按普通家庭用車1年行駛2萬公里估算，神盾短刀電池可“服役”長達(dá)50年，可大幅延后電芯退役時間，提升純電動二手車殘值。

種種性能表面，短刀已成為當(dāng)前新能源汽車動力電池的主流形態(tài)，短刀才是新一代。實(shí)際上不止吉利汽車，從長城汽車獨(dú)立出來的蜂巢能源也是短刀電池的擁躉。

蜂巢能源董事長兼CEO楊紅新曾指出，短刀電芯的結(jié)構(gòu)天然契合快充路線，具有溫度均勻性更好、PACK體積利用率更高、兼容性更佳等多重優(yōu)勢。為此，蜂巢能源提出了“電動全域短刀化”的發(fā)展戰(zhàn)略，并將短刀電池廣泛應(yīng)用在BEV、PHEV、商用車和儲能不同細(xì)分市場。

“軍工級”的安全品質(zhì)

除了性能的提升，在動力電池最為重要的安全方面，神盾短刀電池也從多個維度證明其“軍工級”的安全品質(zhì)。

神盾短刀電池采用強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性高的高耐熱隔膜，成膜更穩(wěn)定、致密性和安全性更高的高安全電解液，并通過適當(dāng)?shù)碾姌O面密度、壓實(shí)密度設(shè)計(jì)，自研“自熔斷技術(shù)”。一旦電芯被刺穿，鋁箔將熔斷并形成隔膜坍縮，形成絕緣層以阻斷短路，大幅提升電芯安全等級。

在行業(yè)內(nèi)，單根針刺試驗(yàn)已被視為最難的動力電池安全性能測試，那么“8針穿刺”對電芯的破壞力無疑會顯著增加，且將在短時間內(nèi)對電芯造成多個破壞點(diǎn)，增加電芯內(nèi)部短路的風(fēng)險，還可能引發(fā)更復(fù)雜的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)，對電芯安全性的考驗(yàn)難度不止增加8倍。

在中汽研的“8針穿刺”試驗(yàn)中，神盾短刀電池電芯被8根直徑5mm的鋼針同時穿刺并靜置1小時后，仍不冒煙、不起火、不爆炸。與此同時，神盾短刀電池電芯實(shí)現(xiàn)全球首次通過5.8mm真彈槍擊貫穿試驗(yàn)，5.8mm的自動步槍子彈以920m/s的速度擊穿電芯，造成創(chuàng)口直徑≥60mm的爆裂性損壞后，電芯不起火、不爆炸。

除電芯“8針同刺”試驗(yàn)外，吉利還對神盾短刀電池包發(fā)起了行業(yè)首次“魔鬼”串行測試，包括動態(tài)海水腐蝕浸泡、高原極寒、高頻次刮底、26噸超重往復(fù)式碾壓、單包側(cè)柱碰、烈焰炙烤等6大“魔鬼”串行測試。

憑借神盾電池“田字格”框架專利設(shè)計(jì)、吸能型腔、三層夾心底部護(hù)板、CTB電池車身一體化、意外熱失控風(fēng)險控制、電芯安全多重防護(hù)等舉措，神盾短刀電池包圓滿、輕松通過了全部6項(xiàng)測試。

圖源：吉利汽車

自研自造是保障

與此前大部分車企自研電池包不同，吉利此次推出的神盾短刀電池不但可以實(shí)現(xiàn)PACK的自研自造，還可以實(shí)現(xiàn)電芯的自研自造。

據(jù)了解，吉利神盾短刀電池的電芯由位于鹽城建湖的耀寧新能源生產(chǎn)基地制造，電池包則產(chǎn)自于貴陽閃聚工廠。

資料顯示，建湖耀寧新能源科技公司成立于2022年7月，長期投資102億元，首顆電芯于2023年11月25日順利下線。其母公司耀寧科技脫胎于吉利集團(tuán)零部件事業(yè)中心，自2020年底成立以來，已迅速拓展至新能源、新材料等多個領(lǐng)域，其董事長李星星同時也是吉利集團(tuán)的控股股東。

貴陽閃聚電池有限公司成立于2023年9月26日，經(jīng)營范圍含電池制造、電池零配件生產(chǎn)、電力電子元器件制造、新興能源技術(shù)研發(fā)、半導(dǎo)體器件專業(yè)設(shè)備制造等。股權(quán)全景穿透圖顯示，該公司由浙江星創(chuàng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司全資持股，后者為吉利旗下浙江吉潤汽車有限公司全資子公司。

今年4月，貴陽閃聚工廠全面投產(chǎn)，生產(chǎn)線采用吉利全新自研MES系統(tǒng)，電池生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)自動化、透明化、數(shù)字化，同時應(yīng)用行業(yè)最快速換型技術(shù)，通過產(chǎn)品與產(chǎn)線同步平臺化設(shè)計(jì)，多種產(chǎn)品可共線生產(chǎn)，打造自動化、柔性化、高效率的生產(chǎn)模式。

為了實(shí)現(xiàn)動力電池的自研自造，吉利汽車可謂謀劃多年。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2019年至今，吉利在電池領(lǐng)域的投資已經(jīng)超過1100億元，累計(jì)規(guī)劃建設(shè)的電池產(chǎn)能超過300GWh。且在神盾短刀電池發(fā)布之前，吉利汽車還曾發(fā)布磷酸鐵鋰金磚電池，該電池率先搭載于極氪品牌首款中型轎車極氪007之上。

吉利花費(fèi)大量心血造電池的核心邏輯很簡單——降低對上游依賴度、逐漸掌握供應(yīng)鏈主動權(quán)。要知道，作為電動汽車的核心零部件，動力電池占據(jù)前者成本的約三分之一，在性能、安全和價格等層面直接影響各品牌電動汽車的競爭力。廣汽集團(tuán)董事長曾慶洪曾經(jīng)抱怨“車企都在給供應(yīng)商打工”，長安汽車董事長朱華榮也稱，“缺芯”“貴電”等問題導(dǎo)致長安汽車一年損失超過60萬輛的產(chǎn)能。

從目前市場的供應(yīng)情況來看，今年1-5月，我國新能源汽車市場共計(jì)48家動力電池企業(yè)實(shí)現(xiàn)裝車配套，較去年增加5家，排名前3家、前5家、前10家動力電池企業(yè)動力電池裝車量分別為124.8GWh、137.3GWh和154.3GWh，占總裝車量比分別為77.7%、85.5%和96.1%，裝車集中度相較去年同期大幅下降。

圖源：中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟

具體來看，前5個月，寧德時代仍以46.73%的市占率高居第一，且比上年同期增長3.8個百分點(diǎn)；比亞迪以25.05%的市占率位居第二；其他企業(yè)市占率合計(jì)不到三成。

值得一提的是，由長城汽車控股的蜂巢能源市占率達(dá)到3.13%，比上年增加1.84個百分點(diǎn)，位居榜單第6；而由吉利汽車控股的極電新能源投產(chǎn)僅半年，市占率即達(dá)到1.03%，位居第11位。

在車企造電池這件事上，吉利不是第一個，相信也不會是最后一個。此前，上汽集團(tuán)、長安汽車、長城汽車、廣汽埃安等多家整車企業(yè)均相繼加入自研電池的行列。隨著吉利等車企們的切入，未來電池市場競爭將更為激烈。

返回第一電動網(wǎng)首頁 >