隨着新能源汽車滲透率的持續提升,充電不便利的痛點也越來越突出。
爲了緩解純電動汽車的補能焦慮,多家車企都陸續推出了800V高壓電氣架構以及450kW以上的超級快充,配合高倍率電池,實現充電5~10分鐘、補能200~400km的表現。
不過,受限於技術、成本以及超充網絡建設等難題,800V高壓快充的大規模普及仍需要較長時間。據不完全統計,目前只有3%左右的新能源汽車搭載了800V高壓平台,而且車價都在25萬元以上,也就是說很多主機廠仍然採用400伏的中低壓平台的架構。
爲了擺脫整車電壓平台對極速充電技術應用的制約,巨灣技研在6月6日發布了最新自主研發的鳳凰電池。
在不改變整車原有架構的情況下,鳳凰電池通過電池電氣架構等技術創新,能夠實現在300~1000伏不同電壓平台上最高8C極速充電(0-80%充電僅需6分鐘),而且不受高低溫環境限制,同時在安全性、使用壽命、比能量、續航和成本等方面也具有領先的綜合優勢。
極速充電被視爲電動汽車大規模推廣應用的賦能器,而鳳凰電池的普適性特點可以適用幾乎所有純電動車,從這個角度看,鳳凰電池在未來有着廣闊的應用前景。
按照規劃,巨灣鳳凰電池將於明年在巨灣技研(南沙)儲能器件與系統生產基地實現量產,預計明年底實現裝車配套。
01
三大技術創新
巨灣鳳凰電池能夠支持各種電壓平台的車型實現XFC(eXtreme Fast Charging)極速快充,主要得益於其創新的總线電壓升降开關矩陣技術。
據介紹,巨灣鳳凰電池搭載了創新的高集成化固態开關矩陣及智能化控制系統,可實現電池電壓自由升降,在300-1000伏整車電壓平台範圍內均可實現XFC極速充電。
例如對於常見的400伏電氣架構,巨灣鳳凰電池仍可在不改變整車原有架構的情況下,自動實現整車800伏的XFC極速充電和400伏的日常運營,從而擺脫整車電壓平台對極速充電技術應用的束縛,大幅提升適用性。
此外,巨灣鳳凰電池具備高效能熱管理、多合一彈倉式結構的技術亮點。
其中高效能熱管理技術,可確保全氣候環境下運行和XFC極速快充。巨灣鳳凰電池以獨創研發的輕量化超高導熱率低維材料爲基礎,極限利用電芯換熱面積,構建三維立體熱管理系統,讓換熱面積相比傳統方案提升18倍,控溫速率、效率與品質實現多倍提升,在安全可控範圍內完成極速冷卻及加熱,即使是在冬季仍可實現5分鐘從-20℃升至+25℃的極速熱車,並確保整車在全氣候(尤其低溫)條件下續航裏程不打折扣。
在鳳凰電池的助力下,電動車在冬季寒冷的北方普及推廣將不會再受限制。
極致熱管理技術也極大降低了電池發生熱失控的概率並有提前預警功能,通過對每顆電芯狀態的高精度監測、估算及毫秒級精准控制,有效防止電池發生過充、過流等安全隱患。
與此同時,極致控溫的熱管理系統,能夠確保電池始終工作在最舒適的溫度和極小的溫差範圍內,這樣也可以大幅提升巨灣鳳凰電池的循環壽命,可達10年或80萬公裏。
在電池結構創新設計方面,巨灣鳳凰電池獨到的超導熱、加熱、緩衝、隔火材料多合一彈倉式結構,將電芯置於緊湊的“彈倉”內,不僅電池的熱管理被極大改善,而且抗衝擊、抗穿透能力也顯著增強,同時使系統體積利用率可高達75%。
緊湊的“彈倉式”結構同時也對電芯形成安全防護功能,即使發生電芯熱失控,也被遏制在“彈倉”內而不擴散,同時極速冷卻技術有效帶走發熱,在電池系統觸發熱失控實驗中實現48小時不起火。
在能量密度方面,巨灣鳳凰電池通過系統高集成化設計,能量密度可達260 Wh/kg,實現一次充電可續航1000公裏。
02
“讓充電像加油一樣快”
新能源車取代燃油車已經是不可逆的發展趨勢。現階段,大部分純電動車的續航裏程已經接近甚至超過傳統燃油車,充電網絡覆蓋和充電體驗就成爲電動汽車普及的關鍵。
巨灣技研總裁裴鋒強調,當新能源汽車全面替代燃油車時,動力電池的角色就相當於油箱,主要解決兩個問題:第一個就是補能的速度,實現充電的速度要跟加油一樣快;第二個問題,動力電池的重量最好是和油箱一樣輕,和油箱的體積一樣小,這就是動力電池的能量密度問題。
對於用戶來說,最先感知到的是充電速度問題。這也是爲什么巨灣技研第一代XFC極速電池聚焦緩解用戶的補能焦慮,搭載在廣汽埃安AION V Plus 70極速快充版車型,在全球率先實現7分鐘極充動力電池的市場化應用,創造了“最快電動汽車充電技術”的世界紀錄。
在業內人士看來,超充帶來的極速充電體驗,意味着充電效率直接從2G跨入5G時代,“讓充電像加油一樣快”將成爲純電動車取代燃油車的絕對性優勢。
要真正實現“讓充電像加油一樣快”,除了車端的動力電池有大電流的接受能力,基礎設施也要具備大功率充電的能力。
目前國內快充的基礎設施甚至比加油站還多,以廣州爲例,快充站目前有3000座,是油站的4倍之多,但補能效率非常低。而新建超充站又會面臨土地資源緊張、成本過高等問題,比如在一线城市的市區很難找到專門的空間做充電站。
在這種情況下,巨灣技研選擇在現有快充站的基礎上進行超充站的升級就相對容易,並且能提升效率、降低成本。
去年,廣州發起“超充之都”的建設規劃,2025年要建成1000座超充站,今年已經報備的達到600座,其中巨灣技研聯合行業合作夥伴參與和推進的有130座。
2023年3月,巨灣技研聯合海南省電投、海南交投、海南電網等企業共同發起海南“超充之島”建設計劃,預計到2025年,在海南建超過400座超充站,實現高速公路服務區和鄉鎮全面覆蓋。
值得一提的是,超充網絡實際上沒有改變對電網的功率需求。裴鋒解釋,超充只是把每個充電槍的功率加大,數量上不再需要那么多槍,如果充電能夠像加油一樣快,未來充電站的數量只需要跟油站數量相當就可以。
在裴鋒看來,把補能的速度提上來,當充電網絡足夠方便快捷,用戶就不會去追求長續航。就像困擾燃油車的從來都不是續航,而只有沿途加油是否方便。
$廣汽集團(HK|02238)$
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標題:巨灣鳳凰電池,極速充電不再受限
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