更高能量密度、更高充放電倍率、更高經濟安全性能、更長壽命等目標追求刺激世界各頭部動力電池廠商競逐開發高比能動力電芯。開發高比能動力電芯關鍵技術體現在核心正負極材料選擇和控制、電解液添加劑選擇和使用、安全與結構設計、各程序制作技藝四個方面。

結合目標追求和關鍵技術，高鎳三元加硅基負極材料為核心的高比能電芯成為首選。但電芯循環，膨脹及安全、制作工藝等方面的技術壁壘高聳入云。

欣旺達動力電池持續投入大量科研力量開發兼具高能量密度和快充性能的高比能動力電芯及其電池模組。研發規劃能量密度覆蓋280Wh/kg至350Wh/kg；實現15/20/30分鐘快充；能夠滿足續航里程超過1000 km的需要。

闖過重重險阻，欣旺達高比能電芯及模組研發成果顯著。

攻克高鎳材料工藝難關

欣旺達從幾十種可以用來摻雜的元素中選出最合適的元素進行摻雜實驗，同時創新工藝成功實現調控前驅體晶須形貌，緩解顆粒破碎，改善循環和析氣，使高鎳正極材料表現出極為優越的循環性能和安全性能。

解決氧化硅材料膨脹難題

欣旺達長期摸索解決氧化硅材料在充放電過程中析氣，導致硅材料膨脹的難題。研究發現，通過調控前驅體晶須形貌和燒結工藝，可減少失氧，緩解顆粒破碎，改善循環和析氣。

對硅酸鹽相調控、結晶度調控，降低鋰擴散路徑增長幅度，提升快充性能。

在快充硅負極開發方面，通過均質摻雜，原子摻雜扭曲晶格，擴寬鋰離子傳輸通道，提升體相擴散系數。

電解液中添加劑的使用方法

調配并使用硅負極成膜添加劑、除酸添加劑、耐氧化溶劑、新型成膜添加劑成功解決SEI膜、HF腐蝕、改善析氣、耐壓性、相容性等問題。提高了電解液循環能力和存儲能力。

高比能動力電芯實測

欣旺達高比能電芯通過高溫、低溫、撞擊、過載、穿刺、快充、循環次數、衰減等各種極端考驗來證明產品的安全性能。

電芯衰減：三亞高溫環境下電芯服務壽命8年且16萬公里質保壽命SOH_均值為：82.33%。電芯容量勻速衰減，衰減速率滿足乘用車動力電池標準中容量衰減不低于80%的需求。

電芯循環膨脹率：欣旺達高鎳三元鋰電池電芯實現低循環膨脹率，EOL滿電膨脹率及滿電膨脹力值均顯著低于汽車廠采購技術要求。

物理破壞測試：在60 ℃極端自然環境下對電芯進行外短路、過充、雨淋、電擊測試：不起火、不冒煙、不漏液；淺表針刺和暴力撞擊測試：只漏液，不起火、不冒煙。說明該電池具有極高的安全可靠性！

動力電池模組：無熱擴散

通過先進的熱阻斷材料和液冷工藝，成功實現動力電池模組無熱擴散和電芯冷卻性能優越的目標。高比能電池模組設計也同時兼顧高能量密度、高適配性能、經濟實惠、安全耐用等開發目標。

結論：

欣旺達高比能電芯及電池模組研發成果顯著

欣旺達電動汽車電池有限公司副總經理梁世碩博士于2022年11月分別在“2022中國（遂寧）國際鋰電產業大會暨新能源汽車及動力電池國際交流會”和“2022高工鋰電年會”上解密了欣旺達動力電池科研團隊的高比能動力電芯研發策略及進度。梁世碩博士的“高比能動力電芯的挑戰和開發策略”主題演講在業內引起熱烈討論，與會者肯定了欣旺達動力電池高比能動力電芯的開發策略，認同其產品技術成就。