如果在某個(gè)早上，乘坐一架低空飛行器避開擁堵的早高峰，這種通勤方式是不是很科幻、很未來？當(dāng)下，國內(nèi)一些科技公司加速布局電動垂直起降飛行器ｅＶＴＯＬ賽道，天津力神電池股份有限公司憑借行業(yè)頂尖電芯產(chǎn)品，成為這一新興產(chǎn)業(yè)鏈上的重要一環(huán)?！?/p>

珠海到深圳跨海飛行，南京跨長江飛行，山東試飛場單次飛行距離長達(dá)２５０．２公里，行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)２噸級ｅＶＴＯＬ傲人表現(xiàn)的背后，是力神電池３２５Ｗｈ／ｋｇ高比能軟包聚合物電芯源源不斷輸出著動力。　

“今年成功交付１００００支，明年訂單還會擴(kuò)大，我想，訂單就是對我們產(chǎn)品最好的肯定！”項(xiàng)目研發(fā)負(fù)責(zé)人劉文剛博士充滿信心。

　向“３２５”發(fā)起沖擊　

力神獨(dú)家供貨的高比能電芯，能量密度達(dá)到了３２５Ｗｈ／ｋｇ，３２５這個(gè)數(shù)字是個(gè)什么概念？一般消費(fèi)者熟知的新能源汽車動力電池電芯，能量密度一般在１８０到２６０Ｗｈ／ｋｇ左右。兩年前，市面上還沒有達(dá)到３２５Ｗｈ／ｋｇ的量產(chǎn)電芯，這個(gè)能量密度，可以說是不折不扣的行業(yè)制高點(diǎn)?！∵€有，客戶要求電池要具備高安全性，具備１０００次以上的循環(huán)壽命，具備高功率滿足大噸位飛行器起降……面對客戶各項(xiàng)嚴(yán)格的產(chǎn)品指標(biāo)，面對同行業(yè)各大企業(yè)的競爭，力神電池果斷出手了……

還有，客戶要求電池要具備高安全性，具備１０００次以上的循環(huán)壽命，具備高功率滿足大噸位飛行器起降……面對客戶各項(xiàng)嚴(yán)格的產(chǎn)品指標(biāo)，面對同行業(yè)各大企業(yè)的競爭，力神電池果斷出手了……

信心源自此前一場由公司ＣＴＯ主持的可行性研討會。會上，項(xiàng)目經(jīng)理和材料、設(shè)計(jì)、制造各個(gè)團(tuán)隊(duì)聚到了一起，面對　“３２５”這個(gè)指標(biāo)，大家雖然心里不太有底，但都認(rèn)為通過努力可以嘗試一下，至少要搏一把，最后，公司ＣＴＯ拍板，接單！

劉文剛是力神電池所屬天津力神聚元新能源科技有限公司研究院型號開發(fā)部副部長，他率領(lǐng)的電池方案設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，是電池研發(fā)承上啟下的關(guān)鍵一環(huán)。拿蓋樓做類比，他們所承擔(dān)的環(huán)節(jié)就好比是設(shè)計(jì)圖紙，沒有圖紙，高樓大廈的一磚一瓦都無從安置。

劉文剛介紹，鋰離子電池工作時(shí)，鋰離子在正負(fù)極之間的電解液里來回穿梭實(shí)現(xiàn)充放電，在放電時(shí)提供能量。當(dāng)前，業(yè)界普遍把更高能量密度作為電池的發(fā)展方向，而要實(shí)現(xiàn)高能量密度，材料選擇至關(guān)重要，他們采用了高鎳三元材料作為正極，采用硅碳作為負(fù)極材料。

^{項(xiàng)目研發(fā)負(fù)責(zé)人劉文剛博士介紹ｅＶＴＯＬ電芯}

選對了材料只是第一步，在材料已經(jīng)沒有秘密的情況下，材料之間如何搭配——正負(fù)極怎么匹配，隔膜和電解液怎么選擇，電解液的量是多少等等，成為電池性能高低的關(guān)鍵，可以說，電池的方案設(shè)計(jì)也是一家電池企業(yè)核心競爭力的密碼所在。當(dāng)然，這也是劉文剛團(tuán)隊(duì)向３２５Ｗｈ／ｋｇ發(fā)起沖擊的主攻方向。

“活性材料和非活性材料都有一定的體積，要實(shí)現(xiàn)高的能量密度，就要提高活性材料涂覆量，同時(shí)增大碾壓密度，然而也不是密度越大越好，還得考慮制造環(huán)節(jié)的可行性。”劉文剛介紹說。

沉著應(yīng)對　解決問題

十幾天的連夜加班和頭腦風(fēng)暴，筆記本上密密麻麻的數(shù)字和公式，他們計(jì)算各項(xiàng)參數(shù)，反復(fù)權(quán)衡各項(xiàng)指標(biāo)，最終拿出了一個(gè)初步設(shè)計(jì)方案。因?yàn)槭菑奈瓷孀氵^的高指標(biāo)，他們還組織召開評審會，會上的結(jié)論是方案基本可行，而憑借多年的電池設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，劉文剛也信心滿滿，認(rèn)為這個(gè)方案實(shí)現(xiàn)起來“問題不大”。

和辦公樓一路之隔，就是力神電池的制造工廠，這份設(shè)計(jì)方案被送到了車間，開始試制。

一個(gè)月內(nèi)，劉文剛一直等待試制成功的好消息，直到團(tuán)隊(duì)研發(fā)工程師潘旭晨打進(jìn)來一個(gè)電話：“劉博，電池變形了，還有掉粉！”

劉文剛預(yù)想過可能會出現(xiàn)各種問題，但聽到這個(gè)信息，他心里還是“咯噔”一沉。他知道這個(gè)項(xiàng)目的分量，力神被稱為“鋰電老兵”，和成熟的消費(fèi)級電芯相比，ｅＶＴＯＬ電池項(xiàng)目介于動力電池和消費(fèi)級電子電池之間，是公司搶抓新賽道的一次重要出擊，不允許失敗！他迅速冷靜下來，火速趕到了試制車間。

充電、拆解、觀察……有著十余年電池設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的劉文剛第一時(shí)間做出初步判斷——應(yīng)該是材料碾壓密度過大所致，硅碳負(fù)極材料在充電時(shí)會出現(xiàn)體積膨脹，導(dǎo)致電池內(nèi)部應(yīng)力不均進(jìn)而出現(xiàn)電池變形，而掉粉也與之相關(guān)，負(fù)極材料膨脹過大，和集流體之間出現(xiàn)縫隙，就會導(dǎo)致材料脫落。

他和團(tuán)隊(duì)成員快速形成了一份報(bào)告，闡明電芯試制過程中出現(xiàn)的問題，分析這些問題出現(xiàn)的原因，并給出了相應(yīng)的解決方案，報(bào)告再次提交評審。改善方案獲得批準(zhǔn)后，團(tuán)隊(duì)在新的設(shè)計(jì)方案中，在保證實(shí)現(xiàn)３２５的前提下，適當(dāng)優(yōu)化碾壓密度數(shù)值，根據(jù)這一修正后的數(shù)據(jù)再次試制的電芯，果然沒有再出現(xiàn)上述變形和掉粉問題。

“實(shí)際上還是這個(gè)材料的碾壓密度偏大。這也說明，我們在設(shè)計(jì)的時(shí)候定的部分參數(shù)不合理，等到對相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化之后，所有的問題都迎刃而解。”劉文剛說。

“通俗地講，就是加工制造時(shí)，壓得太狠了！”回憶當(dāng)時(shí)的情景，他笑著說。

為頭部企業(yè)獨(dú)家供貨

在接下來的環(huán)節(jié)中，力神電池大軟包無人機(jī)項(xiàng)目制造團(tuán)隊(duì)在肖凱經(jīng)理和于振技師的帶領(lǐng)下，不分日夜，解決試制過程中的尺寸控制以及量產(chǎn)過程中的良率等一系列問題，成功完成了小批量３２５Ｗｈ／ｋｇ的電芯樣品制作，達(dá)到行業(yè)頂尖水準(zhǔn)，順利交付甲方客戶。

“試飛成功了！”項(xiàng)目經(jīng)理井天昊向項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)分享著前方的喜訊。讓人驚嘆的是，在２噸重的飛行器中，力神電池出品的電池重量僅有５００公斤，這要低于很多主流新能源車型電池的重量。

一年多來，搭載力神高比能電芯的ｅＶＴＯＬ不斷刷新著飛行試驗(yàn)紀(jì)錄，今年２月，該機(jī)型成功在深圳到珠海間實(shí)現(xiàn)跨海飛行，巡航時(shí)速達(dá)２００公里，全程僅用時(shí)２０分鐘，讓人們看到了未來空中汽車的光明場景。

回顧整個(gè)研發(fā)進(jìn)程，力神電池整個(gè)無人機(jī)團(tuán)隊(duì)付出了大量心血，也經(jīng)歷過困惑和挫折，但是為了３２５的目標(biāo)，他們從未動搖過。“我們確實(shí)遇到過很多困難，但看到客戶一次次試飛成功，還獨(dú)家采用我們的產(chǎn)品，心里也有一種成就感！”劉文剛感慨說。

交付首年向客戶供貨４０００支，整個(gè)２０２４年供貨量達(dá)到了１００００支，而隨著該頭部企業(yè)飛行器投放量的增加，預(yù)計(jì)２０２５年力神電池供貨會有更多的增長，和更多龍頭企業(yè)的合作也在進(jìn)行之中。“試飛至今，我們的電池沒有出現(xiàn)過什么問題，我想客戶的訂單就是對我們最大的肯定。”劉文剛說。

目前，力神電池依托中國誠通國有資本運(yùn)營平臺，始終把科技創(chuàng)新作為引領(lǐng)發(fā)展的第一動力，在中華人民共和國成立７５周年之際，所屬大軟包無人機(jī)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)被授予“中央企業(yè)先進(jìn)集體”稱號。這個(gè)榮譽(yù)，是對包括劉文剛在內(nèi)的力神研發(fā)團(tuán)隊(duì)的褒揚(yáng)，也是天津新能源產(chǎn)業(yè)鏈不斷發(fā)展壯大的見證。

“在做好消費(fèi)電子電池等傳統(tǒng)產(chǎn)品線的同時(shí)，我們將繼續(xù)搶占低空賽道，開發(fā)更高能量密度、更高功率、更長循環(huán)和更安全可靠的電池體系和智能電池解決方案，為壯大天津新能源產(chǎn)業(yè)鏈，助力全市高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)我們的力量。”力神電池黨委副書記、總經(jīng)理張強(qiáng)表示。