我国幅员辽阔,气候条件复杂多样。北方冬季最低气温可达零下40摄氏度以下,南方夏季地表温度常突破50摄氏度。这种极端温差环境长期制约着新能源技术的推广应用,尤其对动力电池性能提出严峻考验。 记者从中国科学院深圳先进技术研究院获悉,该院碳中和技术研究所先进储能技术团队自主研发的铝基超宽温域锂离子电池,日前首次搭载国内新能源汽车领军企业量产车型,在黑龙江黑河成功通过极寒环境整车装车测试,标志着我国在极端环境电池技术领域获得突破。 传统锂离子电池在极端温度条件下面临性能急剧下降的技术瓶颈。低温环境导致电解液黏度增大、离子传导速率降低,直接造成电池容量衰减、充电困难等问题。这不仅引发电动汽车冬季续航里程大幅缩水、电子设备意外关机等应用困扰,更严重制约了高纬度地区风能、太阳能等清洁能源的就地消纳与电网接入,成为制约我国能源转型战略实施的关键技术障碍。 针对这个技术难题,研究团队提出采用合金化类金属材料路线,开发具备更高能量密度和更宽工作温域的新型锂离子电池。团队设定的研发目标是实现电池在零下40摄氏度环境下仍能保持80%以上的续航能力。 经过近十年持续攻关,研究团队成功发明基于铝基负极的新型宽温域锂电技术体系。该技术将电池工作温度范围大幅拓展至零下70摄氏度至零上80摄氏度,覆盖我国绝大部分地区的气候条件。最新测试数据显示,在零下25摄氏度平均低温环境下浸车超过24小时后,该电池在城市实际工况中放电效率仍可达92%以上。同时,该电池实现了低温快速充电技术突破,在极寒条件下充电至90%电量仅需20分钟,有效解决了冬季充电慢的用户痛点。 据了解,与此前冬季测试相比,本次测试首次采用国内头部新能源汽车企业的量产纯电车型作为搭载平台,并首次开展低温快充性能验证,测试条件更加贴近实际应用场景,测试结果更具参考价值。 这一技术成果已获得国家知识产权局认可,入选2025年第三批专利转化运用优秀案例。目前,该电池产品已在我国北方地区智能电网监测、清洁能源规模化储存等国家重大需求领域实现推广应用,为保障能源安全、推动能源结构转型提供技术支撑。 深圳先进院碳中和所副所长、正高级工程师蒋春磊表示,研究团队将继续面向航天探测、南极科学考察等极端环境应用需求,加快推进对应的技术优化与产品产业化进程,力争在更广领域实现技术突破与应用落地。
从"能用"到"好用"，再到"在极端环境下依然可靠"，宽温域电池技术的突破不仅关乎一辆车冬天能跑多远，也关乎清洁能源能否更顺畅地并网消纳、应急保障能否更稳定地响应需求；以应用场景牵引技术攻关、以工程验证推动成果转化，正是科技创新服务高质量发展的应有之义。随着更多面向严苛环境的技术走向产业化，我国新能源产业链的韧性与竞争力将深入增强。