助力新能源汽车，巴斯夫在固态电池包上做了哪些贡献？

作者： AutoLab
2024-05-11 10:45
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对于当下的锂离子电池来说，能量密度与材料体系稳定性就像是鱼和熊掌不可兼得，两者关系呈反比，能量密度越高，材料体系稳定性就越差，电芯的材料配方总要在这两点之间找平衡。

举个不太形象的例子就像是烧一壶开水，水温越高分子运动速度越快，水花也越激烈，而为了不让水溢出来，就得少加水（降低能量密度）多留些冗余空间。

而相对于传统液态锂电池，固态电池的好处就在于可以解决当下液态锂离子电池高安全性和高能量密度不可兼得的矛盾，做到高能量密度的同时也一样提升安全性。

但目前在新能源汽车领域，固态电池还属于前沿赛道，汽车市场上搭载全固态电池车型的量产还尚需时日，类似于蔚来ET7、岚图追光、智己等车型均搭载未半固态电池。

而在这个前沿赛道上，发力的不仅仅是汽车厂商、电池厂，还有类似于巴斯夫这种全球领先的材料供应商，也同样为固态电池提供诸多赋能。

在最近的 CHINAPLAS 2024 国际橡塑展上，巴斯夫、长三角物理研究中心和卫蓝新能源科技有限公司共同展出了一款创新固态电池包，涵盖面向电动汽车行业的多种解决方案，助力轻量化、热管理、安全性能和可持续性表现。这款概念固态电池包采用了 20 多种先进的高性能材料解决方案，包括电芯的正极活性材料。

该款概念电池包中的侧边冷却板和圆柱形电池支架均使用具有出色强度重量比的巴斯夫 Ultramid 材料制成。由 Ultramid 制成的侧边冷却板相较铝材可实现减重 55%；由 Ultramid Expand 聚酰胺创新预发泡粒料制成的圆柱形电池支架，相较传统材料可减重 25%。轻量化解决方案能够降低能耗，从而延长汽车的行驶里程。

而优化电池的热管理能有效提高电池的安全性和使用寿命。在这款概念电池包上，正是采用由Ultramid 复合材料制成的上盖和由 Elastoflex 制成的隔热垫片，协力确保电池在高温环境下安全运行。由 Ultramid 制成的侧边冷却板有效导热，并具有优异的电绝缘性，可实现相较铝材更出色的温度均匀性。

此外，碰撞安全性同样终于，为避免在车辆发生碰撞时轻易受损，该款电池包还使用 Elastan 材料填充侧梁空腔，进一步提高电池的侧碰撞保护性能。而由于巴斯夫材料制成的圆柱形电池支架和电池组上盖均可物理回收，还有利于车企实现其可持续发展目标，减少碳足迹。

△概念固态电池包由巴斯夫、长三角物理研究中心和卫蓝新能源科技有限公司共同打造

巴斯夫高级副总裁、特性材料部亚太区负责人鲍磊伟（Andy Postlethwaite）表示：“固态电池是下一代动力电池和储能系统的理想选择，具有能量密度高、安全性能好的特点。我们正在持续投入应用于固态电池包的材料创新。”

而在随后的采访环节，针对固态电池材料的标准，AutoLab也提出了一个问题：“由于全固态电池的使用寿命更长，能量密度更高，那么全固态电池包在材料标准上，相比目前传统液态锂离子电池包是否会更高？”

针对这一问题，巴斯夫亚太电动汽车创新中心负责人—李鑫表示：

电池包的设计准则、设计需求来自于电芯的特有属性，我们的认知是全固态的上限可工作温度更高，但如果说电芯可工作温度更高，可工作温度更高不代表一定要让它跑到这么高的温度，这是两个概念。

而在固态电池包领域，巴斯夫的一些先进的耐高温材料、轻量化材料，包括针对于安全性的特殊结构设计上，目前均有得到应用，针对前沿领域，先进材料研发也是巴斯夫创新体系的保障。

其实不单单是为固态电池电池包的材料应用提供赋能，巴斯夫还是目前全球领先的高性能正极活性材料（CAM）供应商，并为固态电池正极材料的开发提供支持。

比如巴斯夫的 HED™ 正极活性材料，通过减少副反应，具备了良好的界面稳定性，并通过设计实现优化的固态电解质界面相容性，最终使得产品的比容量高、倍率性能好、循环稳定性高。此外，巴斯夫正极活性材料可与客户已有生产线兼容，易于实现商业化量产。

此外，CHINAPLAS 2024 国际橡塑展上，除了固态电池方面的领先材料应用，巴斯夫还展示了他们在新能源汽车驱动电机方面的技术赋能。

无论是纯电动车、燃料电池汽车、混合动力汽车还是插电式汽车，电机都是其核心部件。为了让电机安全、高效、持久耐用且动力强劲，巴斯夫面向汽车行业提供独特的共创合作伙伴关系：以广泛的工程塑料产品组合为基础，结合设计和工程方面的专业技术，以及 Ultrasim® 仿真和部件测试能力，来支持终端应用的批量生产。