9月10日，在2024中國電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展論壇暨能源學(xué)人產(chǎn)學(xué)研大會(huì)上，廣州巨灣技研有限公司電池研究院電芯產(chǎn)品開發(fā)總監(jiān)徐海平分享了一項(xiàng)正在改變電動(dòng)航空未來的技術(shù)。巨灣技研通過一系列材料和工藝創(chuàng)新，突破了充電速度與能量密度的極限，其10分鐘超快充電池技術(shù)為電動(dòng)飛行器的高效與穩(wěn)定運(yùn)行奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。這一前瞻性的研發(fā)成果，悄然間為電動(dòng)航空的廣闊未來打開了全新大門。

eVTOL的崛起與未來趨勢(shì)

全球首家eVTOL企業(yè)JOBY于2009年在美國成立，率先進(jìn)入了電動(dòng)飛行器領(lǐng)域。而2011年，意大利直升機(jī)制造商AgustaWestland提出了eVTOL的概念，隨后在全球范圍內(nèi)掀起了電動(dòng)垂直起降飛行器的研究熱潮。中國的億航公司則在2016年發(fā)布了無人駕駛eVTOL飛行器，推動(dòng)了這一領(lǐng)域的商業(yè)化進(jìn)程。2023年，億航智能EH216-S拿到全球首張eVTOL航空器系統(tǒng)型號(hào)合格證，標(biāo)志著技術(shù)的逐步成熟和應(yīng)用前景的廣闊。

超充電池的關(guān)鍵挑戰(zhàn)：析鋰與虛電

在介紹超充電池的研發(fā)過程中，徐海平表示，超快充電池面臨的主要技術(shù)挑戰(zhàn)之一是析鋰問題。析鋰的根本原因在于負(fù)極材料——石墨顆粒的固態(tài)粒子擴(kuò)散速率低。為了解決這一問題，巨灣技研正在通過降低表面活化能、改進(jìn)石墨顆粒的梯度結(jié)構(gòu)、以及添加更多優(yōu)化型的電解液添加劑來提升電池性能。此外，負(fù)極材料的改性工作也成為了研發(fā)重點(diǎn)。徐海平補(bǔ)充道，石墨顆粒的大小比例調(diào)整、導(dǎo)電劑的搭配、以及相關(guān)工藝的創(chuàng)新，都是提升超快充性能的關(guān)鍵手段。

卓越的超快充性能：巨灣技研的技術(shù)突破

在談及巨灣技研的技術(shù)突破時(shí)，徐海平強(qiáng)調(diào)，通過多年的研發(fā)和優(yōu)化，巨灣技研已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了10分鐘充電的產(chǎn)品，其恒流充電比率可以達(dá)到90%以上。全生命周期內(nèi)，超快充電池的循環(huán)壽命已突破2500到3000次，展現(xiàn)出極其出色的性能表現(xiàn)。

徐海平進(jìn)一步介紹了巨灣技研在不同充電速度和能量密度上的進(jìn)展。例如，12至15分鐘充電的電芯，其能量密度可達(dá)到270 Wh/kg，而10分鐘和8分鐘充電的電池，能量密度分別達(dá)到250和260 Wh/kg。此外，鐵鋰體系的電池在10至15分鐘的充電條件下，能量密度也能夠維持在180到190 Wh/kg，這一技術(shù)將會(huì)廣泛應(yīng)用于未來的高倍率需求場(chǎng)景。

eVTOL應(yīng)用的技術(shù)實(shí)踐：高頻高溫下的考驗(yàn)

徐海平表示，eVTOL在實(shí)際使用中需要面對(duì)高頻次、高溫度的苛刻工況。例如，每天10h小工作時(shí)間下，eVTOL一天內(nèi)可能飛行20次，這意味著每半小時(shí)就需要完成一次充放電及靜置過程。傳統(tǒng)的液冷方案雖然能夠有效控制充電過程中的溫度，但由于eVTOL飛行器的重量限制，液冷設(shè)備的負(fù)載增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。一般考慮可拆卸電池系統(tǒng)，冷卻設(shè)備與電池分離，充電時(shí)使用冷板進(jìn)行冷卻，而在飛行過程中通過自然冷卻來控制溫升的方案。
在電芯性能的優(yōu)化方面，徐海平指出，巨灣技研的電池能夠在20次循環(huán)后，將溫度控制在40到47度之間，保證了在4C倍率的高溫快充循環(huán)下電池的穩(wěn)定性和安全性。

飛行安全與充電效率：超快充的未來挑戰(zhàn)

徐海平表示，eVTOL電池的研發(fā)面臨的不僅是充電速度上的挑戰(zhàn)，更重要的是在高功率放電和高可靠性方面的技術(shù)突破。由于飛行器與電動(dòng)汽車不同，一旦在空中出現(xiàn)電池安全問題，后果將非常嚴(yán)重。徐海平強(qiáng)調(diào)，eVTOL需要極高的充電倍率和放電功率，例如在低電量情況下6C倍率的放電才能保障飛行器平穩(wěn)降落。此外，10分鐘以內(nèi)的充放電周期將極大地提升飛行器的運(yùn)行效率，而超快充技術(shù)則是控制運(yùn)行成本、提高飛行安全的關(guān)鍵。

巨灣技研的未來展望：XFC引領(lǐng)充電新生態(tài)

在演講的最后，徐海平介紹了巨灣技研的極速充電技術(shù)（XFC）。巨灣技研作為廣汽集團(tuán)內(nèi)部孵化的高科技企業(yè)，專注于突破電池充電效率瓶頸，致力于研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)下一代超快充電池。巨灣技研自主研發(fā)的XFC極速充電動(dòng)力電池，率先實(shí)現(xiàn)了極速電池的市場(chǎng)化應(yīng)用，0-80%的充電時(shí)間僅需7.5分鐘，真正讓充電像加油一樣快。續(xù)航能力提升超過400公里。

通過與24家主機(jī)廠和27家充電運(yùn)營商的合作，巨灣技研正在積極推動(dòng)極速充電生態(tài)的建設(shè)。徐海平表示，巨灣技研目前的產(chǎn)能布局已經(jīng)涵蓋四川、河南、重慶、山東等地，未來將繼續(xù)推動(dòng)極速充電技術(shù)的廣泛應(yīng)用和商業(yè)化。