車企自研自制電芯,這一次輪到極氪。
12月14日發布會上,極氪高層宣布,首款800V磷酸鐵鋰超快充“金磚電池”在衢州極電三電制造基地生產,將在極氪007上首發搭載。
這是繼預熱之后金磚電池更多細節信息的再一次釋放。
官方給出的宣傳點主要有以下幾個:
1、全球首款量產800V磷酸鐵鋰快充電池,支持最大4.5C快充;
2、體積利用率達83.7%;
3、更安全的設計,三大極限測試實驗
4、單kWh成本較三元鋰電池降低14.8%;
5、全面布局多場景充電體系。
800V LFP快充電池
按照發布會前產線信息,金磚電池內含兩個大模組,電芯沿著厚度方向放置,專利信息顯示電芯與電芯之間用熱熔膠(具體材料有待成品證實)粘合固定,液冷板與下箱體集成,電芯與下箱體和上蓋均有膠黏劑粘接,箱體中間有橫梁設計,BDU集成在橫撞梁前面。整包有196顆電芯,兩個模組設計,每個模組內含98顆電芯。
按照196顆電芯計算,全部串聯的方式,達到800V方案,單體電壓接近4.1V。目前市面上的新能源乘用車搭載的電芯最高3.85V,并且使用的是三元鋰電池。所以極氪金磚電池是采用何種方案達到800V,需要進一步溝通證實。
快充方面,支持4.5C充電倍率,3s放電倍率最高達16C。
發布會上還將搭載極氪007的金磚電池與市面上其他車型快充能力做對比。
如何實現這種超快充能力呢?極氪高層在發布會上表示,金磚電池采用疊片多極耳結構設計,控溫更高效,熱量分布更均勻。此外,還采用雙鉚極柱導流設計,相比單極柱過流能力提升100%。
除了結構上的創新,提升鋰離子釋放、傳輸、接收的全程效率也是幫助金磚電池實現高電壓、大電流的穩定高效充電性能的主要路徑之一。
具體來看,正極采用納米級磷酸鐵鋰顆粒,搭配復合導電劑,增強反應活性,加快鋰離子從正極釋放效率,正負極之間采用超快解離電解液,增加鋰離子的反應速度,三層復合多孔膜保證其穩定性,負極引入低焓變石墨負極材料,多梯度電極片設計,表面低阻抗SEI膜,為鋰離子構建高效傳輸通道和海量存儲空間的同時,縮短鋰離子轉移路徑。
從材料、結構設計等多維度實現快充。
更安全的設計是什么?
金磚電池采用磷酸鐵鋰體系,對比三元鋰電池擁有更優熱穩定性。
在此基礎上,金磚電池全面升級8大安全設計。
為了驗證金磚電池的安全性,極氪宣稱為金磚電池設計了三大極限安全測試,在針刺實驗上加入擠壓程序,外部火燒時間在國標時間130s上提升至240s,疊加浸水、火燒、冰凍、拖行、碾壓和高墜6大極端工況串行測試。
此外,金磚電池全新研發了一款4000V專屬金色耐高壓絕緣膜。
體積利用率83.7%?
磷酸鐵鋰的一大劣勢是能量密度低,極氪金磚電池為了解決這一痛點,將體積利用率提升至83.7%。極氪宣稱金磚電池電量比傳統磷酸鐵鋰電池多出26%,能適配大型SUV或MPV車型。
其他家體積利用率為網上數據,金磚電池體積利用率數據為電芯倉體積利用率,對比標準是否統一需要進一步確認。
金磚電池如何優化體積利用率呢?
首先是縱向空間,利用電芯、上蓋和底板“緊湊三明治結構”使縱向高度有所下降,達到7.6%的體積利用率的提升;其次是在電芯間采用航空級超薄熱阻隔材料,體積利用率提升6%;此外,將液冷板與托盤集成為一體化液冷托盤,體積利用率提升8%。
同時,基于設計的優化,金磚電池包采樣線束總長度縮減157m,零部件數量減少35%,電池質量能量密度提升10%,整體體積利用率達到83.7%。
這些優化設計也是目前市面上的主流設計,但具體能做到83.7%,金磚電池確實是全球首家,只是該指標計算方式待進一步確認。
單kWh成本較三元鋰電池降低14.8%
如何降本,極氪金磚電池給出了幾種思路,綜合起來就是平臺化設計、集成化設備和智能環保的運用能力將生產效率提升40%。
效率的競爭帶來成本的下降,極氪金磚電池對比三元鋰電池每kWh成本可降低14.8%。金磚電池采用磷酸鐵鋰體系,與三元鋰電池對比,標準上沒統一,不具備可比性。而且如果按照兩者0.6元/Wh和0.8元/Wh的價格對比,價差幅度在25%,14.8%似乎并不具備說服力。
全面布局多場景充電
極氪在此次發布會上表示,截至2023年11月30號,已經建成覆蓋100座城市401座極充站,超快充車位2261個,單槍峰值功率大于360kW。
按照規劃,極氪將實現2024年累計極充站100座,2026年累計10000座。
此外,極氪推出1515便利電計劃,未來三年實現15分鐘找好樁,15分鐘充好電,覆蓋90%以上極氪車主,提升城市通勤便利性。
針對遠途出行,極氪已經和35家國內公共運營商展開合作,接入超61萬充電樁,2024年高速公路充電樁覆蓋率將提升至95%以上。
家用充電上,極氪推出20kW直流充電樁,發布會開售。
來源:第一電動網
作者:NE時代
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