2022CHPB-5 现场照片十张（左右滑动查看更多精彩）
2022年11月23日-25日，由中国化学与物理电源行业协会、中国电子科技集团公司第十八研究所共同主办，先进电池材料/北京中联毅晖国际会展有限公司承办的《第五届先进高功率电池国际研讨会The 5th International Conference on Advanced High Power Battery》（2022 CHPB-5）在苏州顺利召开。本届大会得到了中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所的特别支持，并由无锡先导智能装备股份有限公司冠名赞助及蓝科途、安普瑞斯（南京）、山东精工电子、长虹三杰新能源等赞助单位的大力支持。参加本届大会的嘉宾来自国内外汽车产业、无人机、3C电子、电动工具、铅酸电池、超级电容、镍氢电池、锂离子电池及系统Pack、锂电池四大主材等配套相关设备等领域；共有200家企业单位，400余位嘉宾出席了此次国际研讨会。
尊敬的各位嘉宾，大家下午好！特别感谢组委会的邀请，我是周贵树，来自于弗迪电池上海开发中心。
弗迪电池上海开发中心主要专注于高功率的电池项目开发，有PHEV、HEV、48V、12V，上次高功率论坛讲了HEV方向，今天想跟大家探讨一下12V这方面。
我的演讲包括三部分，第一部分是公司简介，第二部分是12V产品介绍，最后是12V关键技术，首先介绍下弗迪电池。
弗迪电池属于比亚迪的全资子公司，1995年就开始了相关电池的工作，动力电池主要是2002年成立了一个部门，到了2008年是一个转折点，我们有首款的纯电和混动，再就是大家熟知的刀片电池是在2020年发布上市的，在2021年比亚迪的锂电池事业群更名为弗迪电池。
弗迪电池有三大板块，消费类电池、汽车和储能，我们是做手机电池起家的，现在这还是我们的传统板块。储能我们做的还不错，有非常高的市占率，重点还是汽车电池这一块，涵盖乘用车，商用车，专用车领域。
得益于比亚迪既做电池又做车，2002年就跟主机厂密切合作，迄今为止已经有20多年的合作经验，产品涵盖EV、PHEV、HEV、48V和12V方面，目前搭载弗迪电池的车型种类达到235款，搭载弗迪电池的车辆超过330万辆。
为了更好的支持动力电池开发，我们形成了三大开发中心，深圳是总部，还有上海和重庆，深圳主要就是EV技术研究为主，上海是混动为主，重庆是动力电池基础研究中心，也会做安全可靠性研究。我们后面会进一步扩充，除了上海、深圳、重庆以外，会在南宁、合肥、无为、西安成立开发中心，形成三大片区。
介绍一下12V产品
12V方面，我们在2008年开始做一些研究和技术储备，到了2011年首款起动电池开发完成，真正在市场上应用是2013年比亚迪秦唐DM，2016年是第二代，到第二代的时候功能做了简化。目前是第三代，主要分为三部分，起动电池、低压供电电源和备用电源模块。
这三个模块在应用上有所区别，起动电源主要就是支持车载全天候启动、低压负载供电，这块一直是我们研究的主要方向，差不多是在两年以后，有蛮多的豪车、跑车用上我们的12V起动电池。备用电源也比较好理解，有一些高端车做了双保险，用了双12V系统，当主12V发生故障时，启用备用电源，满足车主应急供电、靠边停车等需求。
低压供电电源，更像电动车的特质，电动车本身就有很强的电源输出能力，所以电动车的12V电源不需要超强的冷起动能力，主要为主继电器和低压负载供电，同时具备基本的靠边停车能力。
这是大概的工作原理图，目前市面上低压供电电源的比重会高于起动电源这块。
基于三大模块，我们打造相应的12V平台产品。对于起动电源来说，单体20Ah可以做单并或者双并，用于燃油车或者是超跑的起动。低压供电电源和备用电源有比较高的适用性，在产品应用方向上不一样。
电芯上我们做了一些合成，两款电芯满足三大模块的应用。
最后讲一下12V关键技术，为什么要做12V起动电池，或者相对铅酸电池我们有哪些优势和劣势？
铅酸电池存在污染大，笨重、寿命短、低温倍率问题，这是它的不足，这也是锂电池的机会，但是铅酸电池成本很低，安全可靠，锂电池要想取代它，就要做得小巧轻便，具备更长的寿命，更强的低温能力，大幅降本，电芯成本是很大的一方面，再就是复杂的BMS系统影响也很大，所以关键的还是在材料和技术上的突破，特别是冷起动做好，用很低的容量达到同样的功能，这个材料成本就降下来了，同时安全可靠做到极致，可以简化管理系统，这也是降本的方向。
我们主要从四个方向进行关键技术的突破，极致低温、超长寿命、极限均衡和超级安全。
对于起动电池来说，冷起动是最核心和关键的指标，怎么挑战极致低温，我们对冷启动工作原理做了分析，核心就是扩散和界面，这方面我们做了一系列的研究和改善。
正极不管是RW还是RCT，核心还是材料这块，磷酸铁锂本身的阻抗特性远远差于三元或者锂钴，所以有一定的低温瓶颈，合适的掺杂就非常关键和必要；同时，需要缩短Li+传输路径，增大反应面积等。经过这一系列以后，正极阻抗大幅降低。
对于负极的界面阻抗，负极材料和电解液共同作用，到了低温的时候，电解液变得很黏稠，导电能力很差，设计一个寒冬电解液很关键，同时优化负极材料，增大反应面积。
这一系列改善后冷起动能力有一个大幅的提升，这也是电池降本的主要方向。
第二，超长寿命。铅酸只有两三年的寿命，锂电池要做成八年、十年，把使用成本降低下来。我们系统分析了整车全生命周期的使用工况，主要是浮充和静置储存，综合来看，储存占比达到90%以上。因此，储存性能在12V寿命中尤其重要。
储存这一块，更多地还是来自于负极界面，所以改善起来，是有针对性的，通过提高界面热力学和动力学稳定性，高温储存大幅度提升。改善以后的电池35℃日历寿命超过15年，整体使用寿命超过8年，对比传统铅酸电池提高3倍。
第三，极限均衡（一致性）。12V电池跟PHEV不一样，它是恒压充电模式，恒压充电模式的特点是到了末端会有一个电压分岔，一致性差会产生枝晶、功能安全问题。这里面的影响因素主要是两方面，除了恒压充电必然分岔，再就是锂铁电池的特性，在末端没有支撑的，所以电分得很快，这个考验的就是对磷酸铁锂材料特性的认识，通过设计优化，做到极限一致性。通过双维度做一些研究之后，一致性可以做到长期储存后电压压差100mV以内。
第四，超级安全。磷酸铁锂这个材料自身足够安全，当然用三元做12V的也会有，这个材料安全也不是太大的事情。
更多的是从电芯和PACK层面，电芯层面除了常规的安全以外，我们还会研究很多极端安全，高温下的安全是一个小概率，但是有可能这个电池就在高温下发生安全问题。
PACK从两个维度设计，一是阻燃级别，再就是抗挤压，防止整车碰撞，我们有一些创新性的工具，满足轻量化的同时，又在6吨挤压的情况下电芯有小于10%的变形。
这是我们的产品在安全这块的测试，常规安全基本上都是0的等级，在挑战模拟整车的挤压、碰撞和失控，也是经受了一系列的考验。
以上就是在关键技术的四个方面，通过极致低温实现了生命周期类的-30℃或者更低温的冷启动，再就是整车长寿命，同时解决了恒压充电和一致性的问题，最后把超级安全的产品带给大家。
我们的理念是让人们无忧无虑地使用电池，也希望各位同仁一起努力，谢谢大家！