“摻硅補鋰”電池技術(shù)，如何做到讓汽車續(xù)航超1000公里？

1月份，由上汽集團、張江高科和阿里巴巴集團共同打造的智己汽車發(fā)布高端智能純電動汽車品牌，并全球首發(fā)兩款量產(chǎn)定型車。

該高端電動汽車最大的亮點，是新車將搭載上汽與寧德時代共同開發(fā)的采用“摻硅補鋰電芯”技術(shù)的電池，最大續(xù)航里程超1000公里，新車預(yù)計2021年四季度實現(xiàn)量產(chǎn)交付。

“摻硅補鋰”是什么？為什么該技術(shù)能支撐電動汽車續(xù)航超1000公里？

從定義來說，此次智已汽車推出的“摻硅補鋰”技術(shù)與蔚來固態(tài)電池所用的“無機預(yù)鋰化碳硅負極”并無本質(zhì)上的差異，其實質(zhì)均為提高負極中硅的含量，同時增加鋰的含量，來彌補因硅含量提升而導(dǎo)致的電池在充放電過程中鋰損耗的提高。

關(guān)于“摻硅”方面，實際上是在負極材料當(dāng)中加入硅元素。原因在于，制約動力電池能量密度的已不是正極材料，因為隨著NCM、NCA等正極材料的應(yīng)用，正極材料的能量密度有了長足的提升。

與此相對的是，目前商用化更為普遍的、采用碳（石墨）為主要材料的負極，其比容量已經(jīng)接近極限，為了滿足新能源汽車高續(xù)航里程要求，提高電池的整體能量密度，硅材料脫穎而出，被認為是碳負極材料的理想替代產(chǎn)品。

資料顯示，硅材料的質(zhì)量比容量最高可達4200mAh／g，遠大于碳材料的372mAh／g，是目前已知能用于負極的材料中理論比容最高的材料。同時因其低嵌鋰電位、低原子質(zhì)量、高能量密度，并且硅材料環(huán)境友好、儲量豐富、成本較低。

關(guān)于“補鋰”方面，“補鋰”的必要性建立“摻硅”的基礎(chǔ)上，為了解決碳負極材料SEI膜造成的容量損失，目前通行的方法是通過負極材料的預(yù)鋰化。簡單來說，就是通過預(yù)鋰化對電極材料進行提前補鋰，抵消形成SEI膜所造成的不可逆鋰損耗，以提高電池的總?cè)萘亢湍芰棵芏取?/p>

通過“摻硅補鋰”，以達到提升動力電池的能量密度以及提升循環(huán)壽命，從而可令電動汽車續(xù)航超過1000公里。

不過，硅基負極制備工藝復(fù)雜，無標準化工藝，技術(shù)壁壘高，難度主要在于硅材料納米化及與硅碳復(fù)合材料的制備工藝，屬于各企業(yè)的核心技術(shù)。