面向电动汽车全场景如何破解动力电池低温桎梏？

如经济学“S型曲线”，全球电动化转型走过缓慢渗透的初期，正处于快速增长阶段。

2022年，全球新能源汽车销量再创新高，电动化大势不可逆转，但从2023一季度新能源市场产销表现来看，短时增速放缓的现实同样已在眼前。

增速放缓映射出市场中的新变化，全球电动化转型的重心正从实现快速增长向实现全面渗透转移。

针对电动化全面渗透，中国科学技术协会主席万钢院士在2023中国电动汽车百人会论坛上明确指出，我们仍面临着全面市场化发展不够均匀、不够充分的问题。

于动力电池而言，电池性能跨越全气候、全场景门槛已成为迈向全面电动化市场道路上亟须解决的难题。

“从渗透数据看，我们的头顶仍有一片蓝天。”万钢院士指出，国内电动化渗透集中在中部、南部等气候适宜地区。北方因气候极寒、动力电池放电性能严重受影响，渗透率远不及中部、南部。这正是由于低温所导致的续航打折仍在制约人们对电动车的选择。

纵观国内，截至目前，上海作为国内电动化水平最高的地区，新能源汽车保有量已超64万辆，渗透率超五成。而以黑龙江、辽宁、内蒙古、青海等省份为代表的国内北部地区，新能源汽车保有量仍不足5万辆，渗透率普遍低于20%。 

于电池产业链而言，攻破电池低温性能桎梏可实现在全球范围内打开市场的新增量空间。远景动力执行董事、中国区总裁赵卫军在百人会论坛演讲中指出，电池的低性能解决后，能实现国内30%区域的电动化市场提升。

事实上，不仅是国内市场，电池低温问题性能的提升将为渗透海外市场创造更大的机遇。

低温对新能源汽车的续航打折问题在以欧洲、东亚为代表高纬度地区表现得更为明显。这些地区往往集中着大都会集群，例如伦敦、东京、巴黎等，城市经济发达、城市化水平高，具备消费新能源汽车的经济潜力，更是国内电池产业链出海、全面电动化发展之路上必须攻下的高地。

在中国电池产业链走向全球的历史机遇下，解决电池低温性能势在必行。对此，产业链上下游企业正在提出应对之策。

电池企业

宁德时代旗下麒麟电池已实现更高体积利用率及快充、低温、安全、寿命的全面提升。

远景动力的耐低温电池经过超两年的开发，通过与主机厂合作的装车测试，已取得明显效果。在冬季零下20℃的条件下，实现续航里程提升100公里。

中创新航针对低温性能已在混动领域有所布局，支持纯电模式30分钟快充，电池包峰值输出功率可超400kw，低温加热可实现6℃/min，改善冬季用车体验。

3月，亿纬锂能沈阳储能与动力电池项目开工。据了解，沈阳基地将辐射东北亚市场，生产具有耐低温、高能量密度、高可靠性的储能与动力电池。亿纬锂能董事长刘金成博士表示，沈阳将作为重要研发基地，对电池的耐低温性能作重点解决。

孚能科技的SPS软包电池在低温性能上，大软包电芯的全极耳和叠片工艺，给电芯带来更低内阻和更好的低温放电表现；液冷板和纳米保温材料的加入，均衡电池系统的内部温度；为了满足极寒条件下的正常充电，SPS应用了全新的低温快速自加热设计。实验数据显示，在零下20摄氏度的环境中，SPS系统容量保持在90%以上，且充电时间缩短一半。

蜂巢能源高锰铁镍电池是蜂巢能源针对磷酸铁锂电池能量密度存在天花板而提出的新产品方案。与磷酸铁锂电池包相比，蜂巢能源的高锰铁镍电池包续航能够提升100公里，低温性能提升2倍。

比克电池副总裁樊文光表示，比克旗下三元大圆柱电池采用三元体系不存在磷酸铁锂的低温问题，加上电池的低阻抗结构，以及比克自研低温电解液配方，已可实现低温下电池续航不打折。

星恒电源在2023年战略发布会上公开新技术——单晶锰酸锂+磷酸锰铁锂双材料技术体系。在耐低温方面，该技术可实现-20℃条件下放电达90%。

2022年9月，欣旺达发布的超级快充电池SFC480采用高电压低钴Ni60正极体系，并采用复合包覆和R元素掺杂技术方案，在耐低温方面，可实现-20℃低温下能量保持率高于85%。

材料企业

在正极材料方面，背靠龙蟠科技的常州锂源旗下T系列主要应用能量球技术，在能量密度进一步提升的基础上，实现材料耐低温的效果。2022年上半年发布的铁锂1号，已具备在-20℃时仍有91%的放电保持率。

在2022高工锂电年会上，常州锂源深圳研究院执行院长岳海峰博士讲到铁锂1号的具体应用场景：“应用铁锂1号的电池，假设夏天续航为500公里。即便是在冬天-20℃的情况下，仍能保持450公里的续航，直接帮助解决消费者的低温焦虑。”

在电解液方面，法恩莱特在2022年也获得《一种锂离子电池低温充放电解液》发明专利授权。

新宙邦在去年11月发布新品电解液和新型固体电解质添加剂绝对电池的耐低温性能有所改善。

在负极粘结剂领域，新宙邦同样发布的粘结剂在2C快充快放条件下，可保证电池容量保持0.2C的90%以上，-20℃的低温性能提升10%。

除了以上基于主流材料体系的解决方案，以钠离子电池、锂金属电池为代表的新电池在低温性能方面的表现同样值得期待。随着新技术的产业化落地，打破低温桎梏、迈向全面电动化之路将涌现更多可实现路径。

审核编辑：刘清