專題
[摘要]就在剛剛過去的第八屆中國國際進口博覽會期間,世界級綜合化工制造企業旭化成成功舉辦“未來電池展望:起動/輔助電池鉛改鋰之路”專題研討會。旭化成株式會社研究開發本部事業創造推進部項目總監飯塚裕人博士發布公司最新研發的乙腈電解液技術,劍指車載12V起動/輔助電池的多重性能平衡難題。
眾所周知,12V起動/輔助電池作為發動機及各類控制系統的起動電源,其在燃油車、混合動力和輕度混合動力中起著非常重要的作用。只不過在鋰電池浪潮席卷的當下,12V起動/輔助電池領域仍然廣泛采用鉛酸電池。
作為產業化最早的電池形態,鉛酸蓄電池技術相對成熟,而且安全性較好、成本較低。但其短板也非常明顯,包括能量密度較低、循環壽命較短等,此外其主要原材料會對生態環境造成污染。因此市場將目光轉向能量密度更高、循環壽命更長,綜合性能更好的鋰電池。
起動/輔助電池鉛改鋰成趨勢
鉛酸電池其含鉛量超60%,處理不當易造成土壤和水源污染,即便回收率較高,硫酸電解液破壞環境的風險仍不容忽視。上海頂皓新材首席技術官兼研究院院長李國華博士表示,從材料層面看,鉛的危害已成為共識,為減少污染、改善環境,鉛被替代是大勢所趨。

上海頂皓新材首席技術官兼研究院院長李國華博士
業界普遍認為,鋰電池替代鉛酸電池,不僅能給消費者帶來更好體驗,更能為環境保護貢獻應有的力量。而在這場轉型中,歐盟率先邁出步伐,截至目前,歐洲各大整車廠的汽車起動/輔助電池已基本實現鋰電池全覆蓋。
上海海拉電子有限公司南京研發中心能源部系統高級主管劉燦指出,目前在歐洲市場,12V鋰電池作為汽車起動/輔助已基本普及。他同時提到,國內市場雖起步較晚,但發展勢頭同樣迅猛。未來12V鋰電池在國內的普及速度將加快,有望替代鉛酸電池。

上海海拉電子有限公司南京研發中心能源部系統高級主管劉燦
而在政策層面,隨著《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035年)》等政策落地,多地對鉛酸電池的生產與使用實施嚴格限制;再加上消費者環保意識不斷覺醒,鉛改鋰已經成為不可逆轉的行業趨勢。
旭化成:切實提升鉛改鋰進程
事實上,即便12V起動/輔助電池鉛改鋰已成不可逆的趨勢,但是目前鋰電池還存在著成本較高、低溫起動性能較差的缺陷。有數據顯示,當前采用鋰電池的成本大概是鉛酸電池的三倍左右,只能被應用在高端車型上,在低端車型應用上還需要時間的沉淀。
而要提升鋰電池的低溫起動性能,目前提高電解液的離子導電性(即促進鋰離子遷移)是有效手段,且溶劑的選擇對此至關重要。
就在剛剛過去的第八屆中國國際進口博覽會期間,世界級綜合化工制造企業旭化成成功舉辦“未來電池展望:起動/輔助電池鉛改鋰之路”專題研討會。旭化成株式會社研究開發本部事業創造推進部項目總監飯塚裕人博士發布公司最新研發的乙腈電解液技術,劍指車載12V起動/輔助電池的多重性能平衡難題。
飯塚裕人介紹,車輛在低溫環境下仍需保持穩定驅動。旭化成采用乙腈作為電解液溶劑,相較于其他溶劑,在-40℃極低溫條件下仍能保持優異的放電容量。同時在電池充放電循環中旭化成的核心技術還能夠讓乙腈穩定不分解,實現高倍率放電與高溫耐久性最佳平衡。

旭化成株式會社研究開發本部事業創造推進部項目總監飯塚裕人博士
不僅如此,飯塚裕人強調,傳統鋰電池在-30℃環境下進行瞬時高負荷放電時,10支電芯并聯配置無法達標,能滿足OEM要求的只有12支電芯并聯配置。而采用旭化成乙腈電解液的原型電池,即使在10支電芯并聯配置下也能滿足OEM要求,將電芯數量減少16%。
除了低溫性能外,旭化成的乙腈電解液在循環壽命以及快充的性能上也有所提升。飯塚裕人指出,根據相關測試數據顯示,采用該電解液的電池在24分鐘/次的急速充放電循環2000圈后,容量維持率仍超過80%。而在安全性方面,可實現與傳統電解液持平。
而在成本方面,盡管當前磷酸鐵鋰電池價格約為鉛酸電池的三倍,但磷酸鐵鋰電池具備10倍于鉛酸電池的循環壽命,且配備電池管理系統實現全程數據監測,從全生命周期來看綜合成本更具優勢,而且放眼未來,鋰電池仍然具有很大的降價空間。
此外在產業化方面,截至目前已有海事、工程、電動汽車等多個領域的客戶表達了對乙腈電解液技術的合作意向,而基于旭化成乙腈電解液技術的高功率電池也將于2026年3月在德國量產,并于年內啟動銷售。未來隨著旭化成乙腈電解液技術的推廣,起動/輔助電池鉛改鋰進程將加速實現。
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