什麼是“能量回饋式化成”？一文說清
2026年是“十五五”開局之年，正是將宏觀“規劃圖”細化爲可行“施工圖”的關鍵階段。在這個過程中，我們會頻繁遇到一系列聽起來專業又前沿的“科技名詞”，比如“綠色供應鏈”“清潔低碳氫”等。這些術語並非空洞的概念，它們背後折射的是未來幾年科技突破、產業轉型與生活演進的真實方向。
那麼，這些詞究竟意味着什麼？它們將如何具體地改變我們的日常？今天，就讓我們走進“能量回饋式化成”這個名詞。
什麼是能量回饋式化成？
能量回饋式化成（energy feedback formation）是鋰電池製造中的關鍵工藝，通過智能化控制，系統回收電池首次充放電時產生的反向電流或廢熱，將其轉化爲可再利用的電能，實現能量的閉環利用。
該技術的核心在於優化傳統化成工藝，提升能量利用效率，同時降低生產過程中的能耗和排放。
圖1 能量回饋式鋰電池化成系統結構框圖。圖片來源：參考文獻[1]
能量回饋式化成的分類信息
能量回饋式化成的顯著優勢
近年來，新能源汽車行業發展迅猛。鋰電池以其體積小、質量輕、工作電壓高、比能量大、循環壽長等優點，是目前純電動汽車的主要動力電池。
鋰電池在量產過程中，一個重要工序是對鋰電池進行化成。所謂“化成”，是通過充放電方式激活電池內部的活性物質，形成穩定的SEI膜（固體電解質界面膜），從而確保電池的性能和安全性。這一過程對電池的倍率性能、自放電特性等有着直接影響。在傳統電池化成工藝中，電極活性物質在化成階段發生電化學反應時，會釋放出大量電能，但這些能量通常以熱量形式被浪費掉。因此，在鋰電池生產行業，需要一種高效節能的鋰電池化成設備，能夠將生產過程中多餘的能量進行回收，以減少電能的消耗，降低成本。能量回饋式化成技術通過引入雙向變流器，將這部分反向電流高效回收並回饋至電網或儲能裝置中，實現了能量的再利用。
能量回饋式化成技術的核心在於構建一個“充放電能量閉環”，重構了傳統化成工藝的流程。在充電階段，電網中的電能通過雙向電源被轉化爲化學能，存儲在電池內部，而在放電階段，電池釋放的能量則通過先進的有源逆變技術（例如基於IGBT相幅控制的PWM算法）回饋至電網，或者通過母線共享直接爲其他電池充電。
與傳統能耗制動（電阻發熱耗能）相比，能量回饋式化成技術具有以下顯著優勢：
一是提升電池性能和壽命。能量回饋式化成通過負壓環境抑制氣體生成，形成更緻密SEI膜，提升電池循環壽命；
二是顯著降低能耗和成本。能量回饋式化成通過能量回收和再利用，顯著降低了生產過程中的能耗。例如，對於1萬隻電池/日的產能，能量回饋式化成技術可節電300萬元/年，放電能量回收率大於95%，綜合節能60%；
三是更高的安全性。能量回饋式化成採用智能控制技術，實現多階段負壓調節和單電池溫度監測，安全性較傳統設備提升40%。
能量回饋式化成的
應用領域及發展前景
能量回饋式化成技術主要應用於鋰電池生產、新能源汽車、儲能系統等領域。
在鋰電池製造領域，能量回饋式化成技術通過創新性地回收化成過程中產生的電能並實現再利用，正逐步成爲推動行業綠色轉型的核心技術之一。
隨着全球碳中和目標的深入推進，能量回饋式化成憑藉其高回收效率、低能耗特性及對電網負荷的智能優化能力，有望成爲動力電池產線標配技術，並進一步向儲能、新能源汽車等關聯領域延伸，爲構建低碳化、智能化的能源生產體系注入持久動能。
能量回饋式化成的綠色應用難點
能量回饋式化成技術已經從單一電能回饋發展爲“電-熱-控”三重協同體系。全球範圍內，中國在產業化規模和成本控制上領先，但在實際推廣和應用中仍面臨一些關鍵難點，主要集中在基礎材料、算法魯棒性、標準體系三方面。具體如下：
一是基礎材料瓶頸。當前，國產SiC器件的良率較低，突破SiC襯底製備工藝，提升器件良率至90%以上，打破海外壟斷，是亟待解決的問題。國內現有的熱回收材料壽命較短，基於材料基因組學，開發耐溫≥900℃、壽命≥8萬小時的新型合金，是提升熱回收效率和降低能耗的關鍵。
二是算法魯棒性不足。算法魯棒性是衡量算法在面對各種異常情況和不確定性時的穩定性和抗干擾能力的重要指標。當前的能量回饋式化成技術在電網擾動抑制方面存在不足，尤其是在複雜工業場景下，電網波動±15%時系統的穩定性難以保證。優化d-q解耦預測電流控制算法，提升系統對電網擾動的適應能力，是確保技術可靠運行的重要方向。
三是標準體系不完善。目前，電池製造全流程的碳足跡覈算缺乏統一標準，難以準確評估能量回饋式化成技術的減排效果。制定光-儲-回饋協同標準，支撐電池製造全流程碳足跡覈算，是實現綠色製造的重要保障。
參考文獻
[1]汪慧.能量回饋式鋰電池化成系統的研究與實現[D].武漢理工大學,2015.DOI:10.7666/d.D795575.
策劃製作
作者丨羅銳 北京衛藍新能源科技股份有限公司
審覈丨路瑞剛 中國汽車工程學會科普文化與傳播部部長
責編丨王夢如
審校丨徐來 張林林
