鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:704次 | 2021年05月19日
續(xù)航1000+公里背后的電池“競(jìng)賽”
車企有關(guān)電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航的野心已經(jīng)向1000公里看齊。
先是蔚來(lái)汽車在NIODay上公布其1000公里版續(xù)航車型,采用固態(tài)電池技術(shù),能量密度可達(dá)360Wh/kg,計(jì)劃2022年Q4交付。
而后,比亞迪推出超級(jí)混動(dòng)DM-i平臺(tái),新車唐DM-i采用混合動(dòng)力系統(tǒng),搭載磷酸鐵鋰刀片電池,官宣綜合續(xù)航同樣突破1000公里,計(jì)劃三月正式上市。
緊接著,由上汽集團(tuán)、張江高科和阿里巴巴集團(tuán)聯(lián)合打造的智己汽車也公布了兩款量產(chǎn)車型,搭載寧德時(shí)代摻硅補(bǔ)鋰離子電池,最高支持近1000公里續(xù)航,計(jì)劃年底交付。
廣汽埃安也即將亮相全新動(dòng)力鋰離子電池技術(shù),8分鐘可充滿80%,續(xù)航里程達(dá)到1000公里,電池已通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)專屬電池安全測(cè)試——電池槍擊實(shí)驗(yàn)。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
......
針對(duì)電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程為用戶所詬病,且冬季低溫環(huán)境下動(dòng)力鋰離子電池掉電快的痛點(diǎn),主機(jī)廠的新車賣點(diǎn)無(wú)一不放在了續(xù)航里程之上,而“續(xù)航1000+公里”則成為高端乘用車型的軍備競(jìng)賽目標(biāo)。
然而,在通往“續(xù)航1000+公里”的道路上,各家主機(jī)廠的電池技術(shù)方法又大相徑庭。包括蔚來(lái)汽車采用半固態(tài)電池方法,比亞迪主推超級(jí)混動(dòng)方法,智己汽車與廣汽埃安更多偏向在傳統(tǒng)材料工藝上的創(chuàng)新。
值得注意的是,在純電技術(shù)方法上,包括蔚來(lái)汽車、智己汽車和廣汽埃安均提到了硅負(fù)極及相似的補(bǔ)鋰工藝,綜合此前特斯拉4680電池導(dǎo)入硅負(fù)極,國(guó)軒210Wh/KgLFP電芯首次成功應(yīng)用硅負(fù)極,并將預(yù)鋰化技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化落地等信息,釋放出的信號(hào)是,摻硅以及預(yù)鋰化技術(shù)或即將步入大規(guī)模應(yīng)用階段。
蔚來(lái)汽車
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
蔚來(lái)汽車公布的固態(tài)電池技術(shù)采用三種新工藝:原位固化固液電解質(zhì)、無(wú)機(jī)預(yù)鋰化硅碳負(fù)極、納米級(jí)包覆超高鎳正極材料?;谠还袒桃弘娊赓|(zhì)屬于固液混合電池范疇,因此該電池本質(zhì)上為半固態(tài)電池。
采用原位固化技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)固體電極片與電解質(zhì)膜在分子層面的緊密接觸,降低固/固界面阻抗,有效提升電池的倍率性能(但仍要加入電解液來(lái)解決離子電導(dǎo)率),安全性相對(duì)更高。
業(yè)內(nèi)猜測(cè)其創(chuàng)新的原位聚合涂覆技術(shù),是原位聚合涂覆了LLZTO、LATP等陶瓷固態(tài)電解質(zhì)成分,以此改善正負(fù)極界面接觸。
同時(shí),在正極環(huán)節(jié),通過(guò)納米級(jí)表面包覆層,抑制電解液的分解和材料的表面相變,突破能量密度極限,提升高鎳三元材料穩(wěn)定性;在負(fù)極環(huán)節(jié),通過(guò)均質(zhì)包覆、預(yù)鋰化硅碳復(fù)合負(fù)極材料,提升循環(huán)壽命,保障電池更高性能。
作為固態(tài)電池的過(guò)渡技術(shù)或者說(shuō)折中方法,半固態(tài)電池制備工藝流程可兼容傳統(tǒng)鋰離子電池生產(chǎn)工藝,所以在不改變現(xiàn)有鋰離子電池工藝的基礎(chǔ)上,也可以制備半固態(tài)鋰離子電池。有關(guān)現(xiàn)有四大材料(正極、負(fù)極、隔膜、電解液)沖擊不大。
行業(yè)人士的一致觀點(diǎn)是,全固態(tài)電池在技術(shù)、工藝和成本等方面的難題尚未解決,固態(tài)電池要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化并提高市場(chǎng)占有率,仍要以10年時(shí)間作為發(fā)展尺度觀察。
智己汽車
智己汽車全球先發(fā)智能純電轎車、智能純電SUV兩款量產(chǎn)定型車,重要了搭載上汽與寧德時(shí)代共同開(kāi)發(fā)的電池,標(biāo)配93kWh電池包,高配為115kWh,最大續(xù)航里程超1000公里,預(yù)計(jì)今年四季度實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)交付。
新車電池首次采用“摻硅補(bǔ)鋰”電芯技術(shù),單體能量密度達(dá)300Wh/kg,并可做到20萬(wàn)公里零衰減(NEDC工況)。
事實(shí)上,智己汽車提到“摻硅補(bǔ)鋰”與蔚來(lái)汽車的“無(wú)機(jī)預(yù)鋰化碳硅負(fù)極”本質(zhì)上差異不大,手段均是通過(guò)提高負(fù)極中硅的含量,同時(shí)補(bǔ)充鋰的含量,來(lái)彌補(bǔ)因硅含量提升而導(dǎo)致電池在充放電過(guò)程中鋰損耗的提高。
資深從業(yè)者朱玉龍指出,做方殼摻硅技術(shù)可以做到300Wh/kg,和蔚來(lái)所說(shuō)的半固態(tài)360Wh/kg的軟包固態(tài)算是兩種路徑,從可實(shí)現(xiàn)的角度前者更為靠譜一些。
此外,在電池安全性方面,智己汽車該款電池將通過(guò)電芯材料配方的優(yōu)化、專利成組技術(shù)隔熱阻燃,以及全鑄鋁電池包殼體封裝技術(shù),結(jié)合BMS端云協(xié)同管理,達(dá)到“永不自燃最高安全等級(jí)”。
廣汽埃安
一月十五日,廣汽埃安官微公布全新動(dòng)力鋰離子電池科技預(yù)告,宣稱石墨烯基超級(jí)快充電池可在8分鐘充滿80%,讓充電像加油相同便捷,同時(shí)硅負(fù)極電池讓電動(dòng)汽車NEDC續(xù)航達(dá)1000公里。
同時(shí),該電池經(jīng)過(guò)了史上最嚴(yán)苛的安全測(cè)試——電池槍擊實(shí)驗(yàn),即將量產(chǎn)搭載。
從公開(kāi)信息看,廣汽埃安即將公開(kāi)的電池技術(shù),與鵬輝能源此前公開(kāi)的6C快充電芯有著共同的細(xì)節(jié),加之鵬輝能源與廣汽長(zhǎng)期的合作研發(fā)淵源,不排除廣汽埃安本次電池的供應(yīng)商為鵬輝能源。
據(jù)悉,鵬輝能源6C快充電芯采用軟包三元體系技術(shù)路線,具備6C持續(xù)充電能力,充電8分鐘可至80%電量,充電10分鐘可至95%,同時(shí)具有高能量密度(>200Wh/kg),電芯循環(huán)壽命可達(dá)4000周以上。
同時(shí),該電池具有優(yōu)異的安全性能,可通過(guò)1C6.3V過(guò)充,熱沖擊150度30分鐘、短路、電池荷電95%SOC時(shí)可通過(guò)針刺等國(guó)標(biāo)安全測(cè)試。