鉅大LARGE | 點擊量:696次 | 2021年05月19日
續(xù)航1000+公里背后的電池“競賽”
車企有關電動汽車續(xù)航的野心已經向1000公里看齊。
先是蔚來汽車在NIODay上公布其1000公里版續(xù)航車型,采用固態(tài)電池技術,能量密度可達360Wh/kg,計劃2022年Q4交付。
而后,比亞迪推出超級混動DM-i平臺,新車唐DM-i采用混合動力系統(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,計劃三月正式上市。
緊接著,由上汽集團、張江高科和阿里巴巴集團聯(lián)合打造的智己汽車也公布了兩款量產車型,搭載寧德時代摻硅補鋰離子電池,最高支持近1000公里續(xù)航,計劃年底交付。
廣汽埃安也即將亮相全新動力鋰離子電池技術,8分鐘可充滿80%,續(xù)航里程達到1000公里,電池已通過標準專屬電池安全測試——電池槍擊實驗。
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%
......
針對電動汽車續(xù)航里程為用戶所詬病,且冬季低溫環(huán)境下動力鋰離子電池掉電快的痛點,主機廠的新車賣點無一不放在了續(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賽目標。
然而,在通往“續(xù)航1000+公里”的道路上,各家主機廠的電池技術方法又大相徑庭。包括蔚來汽車采用半固態(tài)電池方法,比亞迪主推超級混動方法,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,在純電技術方法上,包括蔚來汽車、智己汽車和廣汽埃安均提到了硅負極及相似的補鋰工藝,綜合此前特斯拉4680電池導入硅負極,國軒210Wh/KgLFP電芯首次成功應用硅負極,并將預鋰化技術實現(xiàn)產業(yè)化落地等信息,釋放出的信號是,摻硅以及預鋰化技術或即將步入大規(guī)模應用階段。
蔚來汽車
蔚來汽車公布的固態(tài)電池技術采用三種新工藝:原位固化固液電解質、無機預鋰化硅碳負極、納米級包覆超高鎳正極材料。基于原位固化固液電解質屬于固液混合電池范疇,因此該電池本質上為半固態(tài)電池。
采用原位固化技術,能夠實現(xiàn)固體電極片與電解質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解決離子電導率),安全性相對更高。
業(yè)內猜測其創(chuàng)新的原位聚合涂覆技術,是原位聚合涂覆了LLZTO、LATP等陶瓷固態(tài)電解質成分,以此改善正負極界面接觸。
同時,在正極環(huán)節(jié),通過納米級表面包覆層,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;在負極環(huán)節(jié),通過均質包覆、預鋰化硅碳復合負極材料,提升循環(huán)壽命,保障電池更高性能。
作為固態(tài)電池的過渡技術或者說折中方法,半固態(tài)電池制備工藝流程可兼容傳統(tǒng)鋰離子電池生產工藝,所以在不改變現(xiàn)有鋰離子電池工藝的基礎上,也可以制備半固態(tài)鋰離子電池。有關現(xiàn)有四大材料(正極、負極、隔膜、電解液)沖擊不大。
行業(yè)人士的一致觀點是,全固態(tài)電池在技術、工藝和成本等方面的難題尚未解決,固態(tài)電池要實現(xiàn)產業(yè)化并提高市場占有率,仍要以10年時間作為發(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兩款量產定型車,重要了搭載上汽與寧德時代共同開發(fā)的電池,標配93kWh電池包,高配為115kWh,最大續(xù)航里程超1000公里,預計今年四季度實現(xiàn)量產交付。
新車電池首次采用“摻硅補鋰”電芯技術,單體能量密度達300Wh/kg,并可做到20萬公里零衰減(NEDC工況)。
事實上,智己汽車提到“摻硅補鋰”與蔚來汽車的“無機預鋰化碳硅負極”本質上差異不大,手段均是通過提高負極中硅的含量,同時補充鋰的含量,來彌補因硅含量提升而導致電池在充放電過程中鋰損耗的提高。
資深從業(yè)者朱玉龍指出,做方殼摻硅技術可以做到300Wh/kg,和蔚來所說的半固態(tài)360Wh/kg的軟包固態(tài)算是兩種路徑,從可實現(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電芯材料配方的優(yōu)化、專利成組技術隔熱阻燃,以及全鑄鋁電池包殼體封裝技術,結合BMS端云協(xié)同管理,達到“永不自燃最高安全等級”。
廣汽埃安
一月十五日,廣汽埃安官微公布全新動力鋰離子電池科技預告,宣稱石墨烯基超級快充電池可在8分鐘充滿80%,讓充電像加油相同便捷,同時硅負極電池讓電動汽車NEDC續(xù)航達1000公里。
同時,該電池經過了史上最嚴苛的安全測試——電池槍擊實驗,即將量產搭載。
從公開信息看,廣汽埃安即將公開的電池技術,與鵬輝能源此前公開的6C快充電芯有著共同的細節(jié),加之鵬輝能源與廣汽長期的合作研發(fā)淵源,不排除廣汽埃安本次電池的供應商為鵬輝能源。
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%,同時具有高能量密度(>200Wh/kg),電芯循環(huán)壽命可達4000周以上。
同時,該電池具有優(yōu)異的安全性能,可通過1C6.3V過充,熱沖擊150度30分鐘、短路、電池荷電95%SOC時可通過針刺等國標安全測試。