成果5: 第四代高压实磷酸铁锂材料技术(突破高压实与高倍率难以兼顾的技术瓶颈,能量密度较传统电芯提升15%-25%,并具备4-6C快充能力)

这是一大重点了。这几年动力中铁锂占比不断上升,储能快速发展,都与铁锂技术的大进步有明显关系,而这个进步就是高压实技术——电极材料是疏松的颗粒状,能把它们压的更实,单位体积就可以装更多的活性物质,减少非活性物质的占比,从而明显提高体积能量密度和质量能量密度——所以你能看见能量密度的明显提升。

不仅如此,随着二烧、掺杂等工艺的进步,颗粒级配的优化,整个磷酸铁锂材料的电导能力也不断提升,而且更高的压实也使得导电网络形成的更为良好,这也为这几年快充技术的突破打下了一个基础。再加上其它材料(负极、电解液、导电剂)以及系统热管理、设计上的进步,它们共同支持了能量密度和倍率性能的兼顾突破,可以说是非常难得了。
而且其实现在能做出快充(10分钟左右 10-80%)+不错能量密度(180+Wh/kg)的企业已经非常多了,这也说明了行业是共同进步一起具备了这个能力。当然对于该技术的下一步是不是一定要卷到5~6分钟,或者是能量密度进一步上提可能带来什么挑战,可能还有些值得讨论的空间,这应该也是磷酸铁锂技术发展方向的不确定所在,以及最有趣的值得持续观察和思考的问题。
成果6:乘用车电池全气候热管理技术(破解低温充电慢与高温快充过热难题,实现全气候条件下乘用车电池的高效补能与可靠运营)

电池仍然还是怕冷也怕太热,这是使用的化学体系决定的,而低温下的动力学性能差也是阻碍新能源汽车进一步发展和推广的重要因素,尤其是在东北西北地区,其甚至其实在长江流域的冬天,电车的使用体验仍然也不能说“非常好”。

所以热管理必然也必须是电动汽车的核心支持技术,而热相关的所有性能优化可以从多角度解决。像电芯层面,这几年我测试到的磷酸铁锂电芯的低温性能比起以前的确有了不少进步,这应该也是综合材料性能提升+电芯设计优化的必然结果,当然一定程度也与功率&内阻&快充一脉性能提升有一定关系。
在电池加热方面,虽然之前有过一些电芯设计出额外加热结构的方案,但是这种明显增加结构和工艺复杂度的方向可能更适合写论文。从实际情况来看,基于一般电芯的设计(方形顶/侧出极柱)+系统级的加热方案仍然是主流。像比亚迪/长安等企业推出的多种脉冲方案,虽然在电池是不是分成两半/加热频率/电机协作原理/是否使用桩来加热方面都有不同,但是核心精神是类似的:基于这种脉冲机理实现快充的电能向热能转化,同时要探索出安全加热边界不析锂以及减少NVH/EMC影响,而且这种方法还是有个好处:热是直接在电芯内部产生的,更均匀、更快、也更“透”,传统的PTC加热/液冷加热起不到这个效果。

而在电池冷却方面,其实就更直接一些:大家其实都认可在更高温度/更激进的工况下是需要加大换热面积的(包括比亚迪),像宁德的大面麒麟,像通用/欣旺达的小侧面冷,像吉利以及比亚迪的U7和上代闪充汉唐L的上下冷,都是大换热面积新一代CTP电池包设计方案的典型代表。

成果7: 新一代方形电池高速卷绕技术(效率由4.0PPM提升到7.5PPM,极耳错位率0.5%以下,全程张力波动≤±3%,累计生产电池超17TWh)

卷绕工艺在生产效率上相比叠片是有明显优势的,这可以相应带来成本和效率上的优势。而且多年的成熟工艺+不断优化带来了以上所说的效率进一步提升、缺陷率的进一步下降(叠片的效率+缺陷发生率的优化可是还有不少路要走的,虽然的确是性能上限更高)。
很多人在铁锂方面,就天天喊市占率高所以就是强;结果到了卷绕这里就天天喊叠片性能上限高卷绕是垃圾,这时候就完全不看市占率了,也是很幽默的。
我仍然认为,叠片卷绕各有优点缺点,需要共存共进步,就像三元和铁锂一样。
成果8:支撑国家电池强制安全标准的电池安全技术体系(通过主动预警、本征安全、被动防护协同,构建全过程电池安全技术体系,有力支撑GB38031落地实施,保障产业安全发展)

电池安全新国标GB38031-2025要求认证中电池不起火不爆炸,极大提高了电池安全的要求,也让中国新能源汽车安全的法规标准走在了世界的前列。

摘自北京理工大学李磊教授在2025年西安电池安全会上的报告
而要实现不起火不爆炸,其实是需要各环节紧密合作的,它从来不是一个简单的“材料分解温度高就安全”的幼稚逻辑。比如单体安全的提升和追求尽量高的本征安全,比如电芯单体之间一致性的提高以保证系统稳定性,生产工艺方面优化降低缺陷发生率追求PPB级质量,比如系统级的各种防护措施,比如车端和国家平台端的数据分析和提前预警,这涉及到了相当广的产业链领域、技术方向、数据平台建设以及法规执行方面的内容。

而在未来,可以想象对于安全的追求是无止境的,更严格要求的电池安全国标很可能还会来,更多考虑电池的实际使用工况来做进一步要求是很可能要发生的。因此,肯定会要求材料优化,电芯设计的进步,以及系统设计理念的进一步革新。而且很可能未来新型传感器会更多使用,带来多维数据,再加上AI分析和数据监控分析端肯定也会不断发展,它们会一起让我们的电池更安全、更智能,带来整个电池安全体系的更进一步的提升。