研判:極氪金磚電池系統的諸多技術優勢

2023-12-20     列寧格勒保衛者

2023年12月早些時候,極氪發布了自行研發和量產的基於磷酸鐵鋰電芯的金磚動力電池系統。金磚動力電池引入了800伏級電壓平台(疑似峰值電壓),體積利用率為83.7%,每度電成本降低14.8%(相對三元鋰電池),並且將最先用於極氪007車型。

基本上可以將極氪自研的金磚電池的諸多核心技術優勢歸納為:更高的電壓、更快的充電效率、更占優的體積密度同時,具備更好的安全性能。

新能源情報分析網評測組,對極氪金磚動力電池系統的顯性數據進行歸納,對諸多核心技術優勢,進行全向研讀和判定。

上圖為金磚動力電池總成內各分系統技術狀態特寫:

紅色箭頭:金磚動力電池總成上殼體

黃色箭頭:用於檢測電芯電壓、電流和溫度的採集線路板

黑色箭頭:金磚電芯

綠色箭頭:航空級超薄熱阻隔材料

白色箭頭:保險盒

藍色箭頭:金磚動力電池總成前端管路接口

根據廠家給出的資料看,金磚動力電池總成的電芯為磷酸鐵鋰材質,一體化液冷板的支持下,最大充電功率500千瓦、充電倍率4.5C、在10%~80%快充區間內,實現充電15分鐘續航增加500公里以上。

金磚電池系統的出現,將大倍率直流快充技術用於即將量產的極氪007電動汽車,加持續航和充電的競爭力,已獲得更好的市場份額。

在廠家公布的視頻中,有一段為冬季低溫環境金磚電池系統所具備快充優勢。或許在當下很多車廠的車型都在進行冬季測試,所展現的續航與充電的狀態,極氪的金磚電池系統的傳播採用冬季環境。

實際上,相對冬季大倍率快充需求的更快速低溫預熱需求,在夏季高溫環境大倍率快充所強調的快速製冷的功能,對電池乃至整車安全需求更顯著。

需要注意的是(1),鋰系動力電池在持續高溫環境下大倍率充放電,都對溫度有著較為嚴格限定。如果持續高溫環境快充,部分電芯在充滿狀態,部分電芯沒有充滿,容易導致熱失控。即便在冬季低溫環境,也容易因為鋰枝晶引發安全問題。所以,應對更長的續航里程,配置更大倍率的充放電功能,同時滿足更快的充電時間,對動力電池的熱管理技術及控制策略的強化是必須的。

極氪金磚動力電池系統,為了滿足大倍率充電的快速制製冷和快速預熱需求,在動力電池下殼體與電芯之間鋪設的同面積的液冷板(紅色箭頭)。

在金磚動力電池系統前端設定的諸多接口(紅色箭頭所指的是高壓動力線纜接口、藍色箭頭所指的是低壓通訊線纜接口)中,設定了2組冷卻液管路接口(黃色箭頭)。

上圖為金磚動力電池總車外殼體前端冷卻液進水口及保護措施特寫。

紅色箭頭:冷卻液進水口

黃色箭頭:進水口鋼材質保護殼

通過對官圖細節的分析,可以確認金磚電池系統的水冷板採用的是冷卻液作為「熱量」和「冷量」傳輸介質。對於整車應用層面看,基於冷卻液的金磚電池熱管理系統,可以兼容普通電動空調壓縮機和熱本空調系統。

需要注意的是(2),金磚電池系統進出水管路的前端保護措施,是目前幾乎全部同類型電池系統最佳構型。在金磚動力電池系統前端設定的諸多接口(紅色箭頭所指的是高壓動力線纜接口、藍色箭頭所指的是低壓通訊線纜接口)中,設定了2組冷卻液管路接口(黃色箭頭)。

另一方面,在廠家的宣傳內容中似乎並沒有特彆強調「全域800V架構」,意味著基於金磚電池系統的800伏電壓平台,將會與前後電驅動系統、PTC控制模組、電動空調壓縮機及其他高壓用電系統採用相同或相近的電壓,構成全域800伏級電壓平台解決方案。

全域800伏級電壓平台解決方案的出現,使得應用的極氪007的整車電動化架構更簡單,儘管在諸多高壓用電系統的製造成本有所提升,但是帶來的持續全負載加速可靠性表現的會更好。

筆者有話說:

極氪汽車此前一直使用的來自寧德時代提供的動力電池系統,都建立在400伏額定電壓,並匹配了完善的熱管理技術及控制策略。不過,作為主機廠的極氪汽車,一直再堅持外購體系的A方案和自由體系的B方案。

現在金磚電池系統的自研成功且裝車應用,不僅是體現極氪汽車自由產業鏈中最重要的儲能系統的完善,更由此帶動了包括全域800伏級電壓平台解決方案的落地。

從金磚電池系統的諸多技術優勢的展現,可以全向研判極氪汽車將會在2024年在充電體系、整車製造及產業鏈端的發展態勢。

新能源情報分析網評測組出品

文章來源: https://twgreatdaily.com/a182a829b8571559e9019722ba7c1bb2.html