深度解读广汽全固态电池技术

广汽集团 2024-04-15

4月12日，在“科技视界”广汽科技日活动上，广汽集团发布了被称为“全球动力电池领域竞争的技术高地”的全固态动力电池技术。

全固态电池不仅能大幅提升整车续航里程，更能解决用户对电池自燃问题的担心，被业内称为“颠覆性电池新技术”。但是全固态电池开发难度巨大，需要在正负极材料、电芯设计、工艺技术、系统集成设计等领域开展技术攻关，难度堪称为动力电池领域的“珠穆朗玛峰”。而广汽集团已经在上述领域取得突破性进展，实现了能量密度、安全性和制造技术的大幅度提升，完成了全固态电池电芯的研发。

广汽全固态动力电池

技术亮点之——能量密度大幅提升，整车续航轻松超过1000km

广汽全固态电池凭借第三代海绵硅负极技术和高面容量固态正极技术，实现了全固态电池能量密度达到400Wh/Kg以上，较当前量产液态锂离子电池，体积能量密度提升52%以上，质量能量密度提升50%以上，可轻松实现超1000公里续航。

核心技术1：第三代海绵硅负极技术

这项技术实现了新型结构、超高容量硅负极材料在全固态电池中的应用。它保证了负极材料中的活性硅在充放电过程中的结构稳定性和快充能力，同时提升负极颗粒的整体稳定性，大幅提升循环寿命，此外还实现了负极颗粒与固态电解质之间的良好接触，保障了锂离子可以高效嵌入脱出。进而实现了可逆容量为现有石墨的4倍，较常规硅负极循环稳定性提升135%。

核心技术2：高面容量固态正极技术

这项技术实现了正极材料、极片设计以及制造工艺的三重突破。在材料层级，构建了稳定的高通量离子传输界面，使正极材料在全固态电池中容量发挥更高。在极片层级，构建出锂离子传输的高速公路，使固态极片拥有不逊色于传统液态电解液的导锂能力。在制备工艺上，攻克了干法正极高效制备的难题。在三种技术协同下，全固态正极可达到5mAh/cm²以上的高面容量，使全固态电池具有更高的能量密度。

技术亮点之——超高安全性，彻底解决用户对电池自燃的担心

广汽开发的全固态电池具备超高的安全性，可以实现动力电池电芯在穿钉、裁切等条件下不发生热失控，并通过了业内领先的200度热箱实验，刷新了高比能电池安全新高度，彻底解决用户的安全焦虑。这得益于广汽高强致密复合电解质膜技术从本质上解决了电池的安全风险。广汽全固态电解质膜的骨架有机械强度高、耐高温不可燃的特点，大幅降低了电池的热失控风险，并极大程度提升了电解质膜对机械破坏的承受能力，进一步保证了电池的安全性。

技术亮点之——打通全固态电池全流程制造工艺

制造技术也是决定全固态电池性能和能否大规模量产的关键，广汽固态电解质膜制备、固态电解质膜与极片组装等创新工艺上实现突破，打通了全固态电池全流程制造工艺。相比传统液态锂离子电池，未来大规模量产状态下，设备投资可减少15%，厂房面积降低40%，综合制造成本有望降低35%以上。借助上述创新性工艺的突破，广汽目前已经实现了大尺寸多层堆叠全固态电芯的制造，距离车规级全固态电池更进一步。

技术亮点之——借助人工智能，助力全固态电池技术加速开发

此外广汽集团还借助人工智能辅助电池自动化设计(AI for Battery Design Automation)，通过基于类人类大脑神经网络的人工智能模型，结合高精准度的模拟计算算法，实现材料、极片及电芯的创新性设计和验证，大幅提升方案优化迭代和验证效率，助力全固态电池加速开发。