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电动车800V时代谁主沉浮?极氪发布金砖电池
在新能源汽车市占率已经超过三分之一的当下,续航和补能焦虑依然是制约产业发展的痛点。而电池作为电动车的核心零部件,极大程度地决定了一台车的使用体验。
今年,各家车企没少卷电池技术,麒麟电池、刀片电池、弹匣电池,均体现出车企对占据这一关键技术领域制高点的渴望。
最新的一家是极氪汽车。
12月14日,极氪智能科技正式发布其首款800V磷酸铁锂超快充电池——金砖电池,其体积利用率达83.7%,在安全、成本方面进行了优化。据了解,金砖电池的生产效率提升超过40%,较同等性能的三元锂电池,金砖电池每度电可以降低14.8%的成本。目前金砖电池已经正式量产下线,将在极氪007上首发搭载。
眼下,大部分车企发布的“XX电池”都是对电池包结构进行改良。相比改变电芯电极化学配方,对电池结构的改变带来性能提升来得更实际。
就金砖电池来说,其最大亮点是将磷酸铁锂电池包做到了媲美三元锂电池包的能量密度。这背后靠的就是结构优化。
为了能在电池包内放置更多电芯,极氪工程团队对电池包结构进行了彻底改造:在电池底部使用一体化液冷托盘替代传统水管结构,减少结构件对电芯空间的挤压;采用电芯、上盖、底板的“紧凑三明治结构”,释放电芯仓纵向空间;在电芯之间采用航空级超薄热阻隔材料,充分提升体积利用率。相较传统设计,金砖电池的采样线路总长度也缩短了157米,核心零部件数量减少35%,电池质量能量密度也提升10%以上。
金砖电池解决的另一个痛点是充电效率。普通的磷酸铁锂电池,即便在30%-80%的快充区间,充电时间仍需要30分钟以上。
缩短充电时间,需要电池的高充电倍率与超快充补能设施的双向奔赴。得益于极氪自研的全域800V架构,匹配800V极充技术,金砖电池最高充电功率可达500kW,最大充电倍率达到4.5C;在10%~80%快充区间内,实现充电15分钟续航增加500km以上。
相应地,其放电性能也大幅提升,其3秒脉冲放电倍率最高可达16C,搭载金砖电池的极氪007,可以实现3秒级的零百加速表现。
安全是电动车的底线。金砖电池将极芯电池包的6大安全措施升级为8项。它在电芯表面设计了专属的金色耐高压绝缘膜,可承受4000V直流高压,耐高压能力提升27%。
电池的设计优化固然重要,而要把理论性能转化为实际表现,则需要靠过硬的制造实力。
在衢州极电工厂里,极氪在涂布和辊压工序中首创极片“双泵耦合技术”与“双光控制监测反馈系统”,实现电芯在线实时纠错与闭环;在电芯堆叠工序,通过自研电芯簇堆叠技术,攻克电芯厚度误差累积的行业难题。此外还借助AI视觉检测和各种高性能检测相机对电池进行超过200项检测,以保证下线产品的质量和一致性。
为了展现其电池安全性,极氪设计了三项极限安全测试。
第一个是超压针刺测试,将传统的“针刺测试”全面升级,将满电状态的金砖电芯先以国标1.5倍的挤压力,让挤压形变量达到30%以上;静置1小时后,再使用5mm钢针从弯曲程度最大的点进行针刺贯穿,让电芯直接短路,整个过程电芯不起火、无爆炸。
第二个是外部火烧测试,实验人员通过油盘直接火烧的方式对金砖电池进行测试,接触电池包的火焰温度在700℃以上,持续火烧时间长达240秒,远超国标130秒的测试时长,仍旧不起火、无爆炸。
第三个是把6项极端工况串行测试,同一块金砖电池连续进行浸水、火烧、冰冻、拖行,再加上碾压、高坠6大测试,过程中金砖电池依然不起火,无爆炸。
在补能网络建设方面,据极氪表示已经建成了2261根超充桩,超越“蔚小理”。
全新800V金砖电池的量产,配合全国布局的600V/800V超充网络,极氪汽车正在全力迈入800V时代。
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