讓磷酸鐵鋰捅破天花板,極氪金磚電池如何截胡三元鋰?

2023-12-15     EV視界

【EV視界報道】在當前新能源汽車行業中,三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池是最為主流的兩種電池類型。普遍而言,三元鋰電池在性能方面備受好評,而磷酸鐵鋰電池則在可靠性方面受到一定質疑。然而,極氪卻徹底改變了這一觀念。那麼,它是如何實現這一突破的呢?

鑒於當前市場逐步推廣的800V高壓平台,多數已知車輛產品主要以三元鋰電池為主。然而,隨著技術疊代不斷推進,高安全和高性價比的磷酸鐵鋰電池正逐漸崛起,其能量密度也逐步逼近三元鋰電池。不過,在800V高壓平台上,磷酸鐵鋰電池的突破尚屬罕見。

在此背景下,極氪針對此挑戰,推出了全新金磚電池。這款電池將磷酸鐵鋰電池的性能「天花板」進一步提升,不僅具備支持800V高壓平台的實力,同時在能量密度方面實現了實質性突破。

金磚電池實物

那麼它如何做到?我認為主要是以下幾點。

在電池整體布局方面,儘管磷酸鐵鋰相較於三元鋰電池在能量密度上略顯不足,但極氪通過技術優化,巧妙地在電池「數量」上實現突破。

金磚電池分解圖

通過一系列優化設計,如採用一體化液冷托盤替代傳統水管結構以減少結構件對電芯空間的占用,以及實施電芯、上蓋、底板的「緊湊三明治結構」以釋放電芯倉縱向空間,同時使用航空級超薄熱阻隔材料填充電芯間空隙,提高體積利用率。與傳統設計相比,金磚電池的採樣線路總長度縮短157米,核心零部件減少35%,電池質量能量密度提升10%以上。

綜合以上技術優勢,極氪金磚電池實現83.7%的體積利用率,因此,在相同尺寸的電池包中,金磚電池的「得房率」最高。

值得關注的是,在技術層面,極氪金磚電池採用了疊片多極耳結構,實現了更高效的溫度控制和更均勻的結構分布。

現場的金磚電池電芯

此外,金磚電池的雙鉚極柱設計使其相較於單極柱過流能力提升了100%。全程加速技術的應用,進一步提升了電池的性能。並且,極氪為金磚電池配備了專屬金色耐高壓絕緣膜,其可承受DC4000V高壓,耐高壓能力相較提升了27%。

然而,僅依靠能量密度還不夠,針對純電動車最關注的補能方面,金磚電池亦提出解決方案。假設一款續航里程達到800+km或900+km的純電動車型,其電池包電容量也會相應增大,基本處於100kWh左右。如果採用常規快充樁進行充電,對於70度左右的磷酸鐵鋰電池包,在30%-80%的快充區間,充電時間仍需30分鐘以上。那麼,對於容量為100kWh的電池包,充電時間將更為漫長。

針對這一問題,極氪將電池高充電倍率與超快充補能設施相結合。基於極氪自研的全域800V架構,匹配800V極充技術,金磚電池最高充電功率可達500 kW,最大充電倍率達到4.5C。在10%~80%的快充區間內,充電15分鐘可增加500 km以上續航,成為全球量產充電速度最快的磷酸鐵鋰電池。

此外,在被稱為「動力電池續航夢魘」的低溫環境下,金磚電池能夠依託自身熱管理能力,最大限度地減輕低溫超快充所帶來的影響。即便在零下10℃的低溫條件下,金磚電池仍可展現卓越的充電性能,其充電速度相較同類產品至少提升四分之一。

而在保證電機高效運作的放電性能方面,金磚電池3秒脈衝放電倍率最高可達16C。搭載金磚電池的極氪007可輕鬆實現3秒級的零百加速表現。

在安全性方面,金磚電池採用了獨特金色耐高壓絕緣膜,其電壓承受能力高達4000V直流高壓,耐高壓性能提升了27%。電池順利通過了超壓針刺測試、外部火燒測試以及6項極端工況串行測試。

此外,極氪品牌不僅發布了金磚電池,還公布了極充補能體系的最新動態。

截至11月30日,該公司已在全國100個城市累計建設了401座極充站,提供2261個充電功率均在360 kW以上的極充樁。極氪預計,到2024年,極充站總數將達到1000座;到2026年,極充樁總數將攀升至10000根,實現「千站萬樁」的目標。

極氪自主研發的全球首款量產600kW全液冷充電樁極充V2,提前一年便已布局市場。今年9月,全球單槍輸出功率最高的充電樁極充V3正式亮相,其槍線載流能力更為強大,線纜更為輕便,設計使用壽命超過10年。

極充站標配的智能功率共享技術能夠根據每台在充車輛的受電狀況,實時智能分配功率,最大化利用功率池,使極充站的每個充電樁都能實現超快充電。此外,極氪採用並櫃整合輸出方式,將站點周邊變壓器的零散餘量接入多個功率櫃,降低了大規模超快充電站的選址限制。

另外,極充V3充電站還可根據場地條件,靈活搭配儲能模塊,低電量時儲存能量,尖峰時段釋放儲存電量,緩解電網壓力。

極氪還致力於打造極充「1515便利電」體系,即在15分鐘內找到充電站,並在15分鐘內完成充電,讓充電過程如同訪問便利店一樣便捷。在未來三年內,1515便利電將覆蓋90%以上的極氪車主,並逐步接近100%。

此外,極氪針對家充場景進行了升級,推出20 kW直流家充樁,100度電池最快5小時即可充滿,140度電池則可在夜間充電至滿格。

寫在最後

無疑,極氪金磚電池的顯著優勢在於,在磷酸鐵鋰電池原生能力相對不足的前提下,通過提升「容積率」,實現了對三元鋰電池的超越。同時,在超快充與安全性能方面,也實現了全面優化。這無疑為人們重新注入了對於更為安全、經濟型磷酸鐵鋰電池的信心。

值得關注的是,根據工信部公布的數據,搭載金磚電池的極氪007純電車型,其最高續航里程可達870km。結合800V高壓快充技術,充電15分鐘即可補充超過500km的續航里程。因此,這款車型在市場上極具競爭力,值得我們共同期待。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-tw/7038737c8b0019f8c07506491c2805cc.html