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標準化“最優(yōu)解”,正力新能發(fā)布170kWh超長續(xù)航產(chǎn)品

2024-04-23 20:38 來源:中國企業(yè)網(wǎng) 次閱讀
 
標準化“最優(yōu)解”,正力新能發(fā)布170kWh超長續(xù)航產(chǎn)品

  進入2024年,動力電池技術(shù)迭代方向已經(jīng)愈發(fā)清晰。電池規(guī)格標準化、品質(zhì)高能量化正在成為主機廠、電池企業(yè)對電池新品研發(fā)的共識。
  近日,正力新能對外發(fā)布了行業(yè)首款雙重半固態(tài)超長續(xù)航大圓柱電池——正力·騏龍,該電池集超安全、超高能量密度、及整車100萬公里超長壽命和充電10分鐘續(xù)航500公里的超快充技術(shù)于一體,支持純電MPV車型,滿電續(xù)航1000公里以上。

  這款電池在超安全、長續(xù)航、極速快充以及超長壽命上,都算行業(yè)翹楚。不過,最為值得關(guān)注的,其背后蘊含的電池技術(shù)方向:大圓柱形態(tài)+半固態(tài)的產(chǎn)品迭代,這正是主機廠、電池企業(yè)在未來電池技術(shù)迭代新趨勢上的探索。

  標準化“最優(yōu)解”,大圓柱電池已成高端車主流選擇
  在新能源汽車發(fā)展初期,各家電池企業(yè)、主機廠均是摸著石頭過河,基于對性能和不同應(yīng)用場景的匹配,電池規(guī)格不一,尺寸繁多。據(jù)行業(yè)機構(gòu)不完全統(tǒng)計,僅方形電池,目前市面上的規(guī)格就超過兩百余種,更別說再加上軟包、圓柱等不同形態(tài)電池。
  電池規(guī)格尺寸偏多,往往會造成電池設(shè)計、制造成本增加,且極易受車型銷量好壞影響,給電池企業(yè)帶來極大不確定性,對于電池企業(yè)而言,成本壓力巨大。同時,對于車企而言,因規(guī)格繁多,適用性不強,也增加了車企電動車型開發(fā)、匹配成本,且產(chǎn)品質(zhì)量可靠性管控風險較大。
  而標準化的電芯,可大規(guī)模制造,且可適配不同車型,無疑對降低電池制造成本、減少整車開發(fā)流程具有積極意義。這也是特斯拉、寶馬等國際主流主機廠近年來一直努力推動電芯標準化的重要原因。
  在標準電芯上,特斯拉敲定了4680大圓柱電池,該電池因采用無極耳工藝,能量密度、功率性能、充電性能和成組效率均相較傳統(tǒng)21700圓柱電芯有極大提升。無獨有偶,寶馬集團也將標準電芯押注到大圓柱電池上,并且已經(jīng)與幾家頭部電池企業(yè)簽訂了其新一代純電車型的大圓柱電池訂單。
  據(jù)知情人士介紹,寶馬押注大圓柱電池,主要是其技術(shù)團隊經(jīng)過反復(fù)驗證和測算,認為大圓柱電池續(xù)航里程、充電速度、制造成本、兼容性和安全方面都有明顯優(yōu)勢,是未來潛在主流動力電池技術(shù)路線之一。
  大圓柱電芯尺寸,直徑采用標準化的46mm,而高度覆蓋80mm-125mm,可以滿足不同車型對能量和電池包空間的需求,具有極強的適應(yīng)性和兼容性。
  事實上,大圓柱電池具有極致性能、極致安全、極限制造,且能極致降本,已經(jīng)成為業(yè)界共識。在性能上,大圓柱電池對高鎳、超高鎳、硅負極等極致化學體系兼容性更強,使得電池性能更好。以正力新能新發(fā)布的46系列大圓柱電芯為例,其采用了超高鎳正極+高硅負極的材料體系,電芯能量密度更高。
  正力新能也指出,大圓柱電池由于其單體能量相對較小安全性高、對極致化學體系兼容性好,越來越受到中高端乘用車市場的青睞。
  高性能電池技術(shù)方向,半固態(tài)、全固態(tài)電池
  動力電池規(guī)格尺寸標準化是實現(xiàn)大規(guī)模制造、進而達到降本增效的有效途徑,是主機廠、電池企業(yè)在降本路徑上的雙向奔赴。
  在電池性能提升上,材料層面的創(chuàng)新則向半固態(tài)、全固態(tài)電池等維度迭代。
  相較于當前主流的液態(tài)電池,固態(tài)電池在能量密度、安全性上都有質(zhì)的提升。從市場關(guān)注度來看,今年以來,無論是資本市場,還是主機廠、電池企業(yè),都在將固態(tài)電池作為重要關(guān)注的技術(shù)路線進行攻關(guān)或投資。
  產(chǎn)業(yè)界之前普遍認為半固態(tài)電池尚無法與現(xiàn)有液態(tài)三元電池在能量密度上拉開差距,且成本高昂,不具備優(yōu)勢。然而,今年以來,電池企業(yè)推出半固態(tài)量產(chǎn)產(chǎn)品、車企宣布固態(tài)電池裝車,且成本僅是“略高”,這些都顛覆了業(yè)界的固有印象。
  在大圓柱電芯上,正力新能的46尺寸大圓柱電池已經(jīng)應(yīng)用了雙重半固態(tài)電池技術(shù),更是顛覆了業(yè)界對半固態(tài)研發(fā)的預(yù)期。據(jù)介紹,正力新能大圓柱電池第一重半固態(tài)為超高鎳正極材料的固態(tài)電解質(zhì)表面修飾技術(shù);第二重半固態(tài)為固態(tài)電解質(zhì)復(fù)合隔膜技術(shù)。
  得益于雙重半固態(tài)技術(shù)的加持,正力新能46尺寸大圓柱電芯的熱穩(wěn)定性得到明顯改善,失效起始溫度提高10度,失效后最高溫度降低150°C。此外,在安全性得到提升的同時,電芯的功率性能也得到了改善,零下20°C低溫功率提升了20%。
  基于大圓柱極致安全的封裝形態(tài),綜合超高鎳正極、硅碳負極材料應(yīng)用,以及超高鎳正極材料的固態(tài)電解質(zhì)表面修飾技術(shù)、固態(tài)電解質(zhì)復(fù)合隔膜技術(shù)(正力新能“極能態(tài)”,下同)的雙重半固態(tài)電池技術(shù)加持,正力新能大圓柱電池單體能量密度達到306Wh/kg,單顆電芯容量高達49.5Ah,處于目前行業(yè)領(lǐng)先水平。
  46系列大圓柱+雙重半固態(tài),正力新能推出170kWh超長續(xù)航產(chǎn)品

  車企、電池廠商從降本和平臺開發(fā)角度,正尋求電池尺寸標準化;從提升電池性能上,正尋求向半固態(tài)、全固態(tài)迭代。正力新能基于基于LISA3-2-1研發(fā)戰(zhàn)略,不斷實踐電化學材料差異化探索,針對高端乘用車市場需求痛點,依托正力極能技術(shù)電芯體系,將大圓柱和半固態(tài)完美融合,推出46系列大圓柱電池,電芯單體容量高達49.5Ah。

  事實上,正力新能在46系列大圓柱電池的創(chuàng)新并不僅限于此。
  依托正力技能電池技術(shù)體系,正力新能46系列大圓柱電芯,還采用了獨創(chuàng)的極能環(huán)技術(shù),區(qū)別于傳統(tǒng)的4680圓柱電芯正負極采用異側(cè)設(shè)計,采用同側(cè)出極耳技術(shù),大幅縮短電子傳輸路徑,降低歐姆電阻,使得電芯電子路徑縮短80%、歐姆阻抗下降30%,充放電倍率更強、體積利用率更高,滿足高端乘用車極致動力需求。
  同時,正力新能將傳統(tǒng)的氟橡膠密封圈設(shè)計升級為刻蝕納米注塑技術(shù)(極能蓋技術(shù)),相較于傳統(tǒng)的頂蓋集成技術(shù),成本可降低10%;PPS與頂蓋、極柱表面形成納米級的錨栓結(jié)構(gòu)和化學鍵結(jié)合,氦檢氣密性是傳統(tǒng)密封圈水平的100倍,從而提高了電芯單體空間利用率及全生命周期可靠性。
  憑借極致的產(chǎn)品性能和安全,正力新能基于46系列圓柱電芯而研發(fā)的電池系統(tǒng)——即“正力·騏龍”,將極致安全、超長續(xù)航和超級快充的不可能三角實現(xiàn)了完美融合:
  除了46系列圓柱電芯本征極致安全,在系統(tǒng)層面,正力新能還應(yīng)用了熱電分離、多重側(cè)面熱防護技術(shù),實現(xiàn)電池包永不熱擴散(NTP),做到了極致安全。
  而憑借超高單體能量密度圓柱電芯,附加CTC結(jié)構(gòu)設(shè)計,“正力·騏龍”系統(tǒng)能量密度超245Wh/kg,整包電量高達170kWh,創(chuàng)下目前國內(nèi)新能源乘用車電池包容量之最。
  “正力·騏龍”采用系統(tǒng)高效均衡熱管理,并通過單路U形循環(huán)水路、多支路并聯(lián)、熱阻均衡逆向設(shè)計等保證電池工作環(huán)境的一致性,從而保障整車全生命周期內(nèi)可以實現(xiàn)100萬公里的超長續(xù)航。
  采用800V高壓快充平臺電氣設(shè)計和系統(tǒng)超強熱管理,“正力·騏龍”可以支持4C快速充電,充電10分鐘續(xù)航500公里。
  標準化、靈活性的大圓柱電芯,疊加雙重半固態(tài)電池等技術(shù),“正力·騏龍”兼具了170kWh超大電量、NTP超安全保障、100萬公里超長壽命和4C超快充技術(shù)等極致性能,助力即便是大型的純電MPV車型,滿電也可以輕松實現(xiàn)1000公里以上續(xù)航,真正做到,千里奔赴,一充即達。

  正是因為正力新能一直以來有著極致探索的研發(fā)理念支撐,以及多路徑的發(fā)展戰(zhàn)略,才能夠敏銳抓住電池技術(shù)迭代方向,推出引領(lǐng)性產(chǎn)品。既可以率先滿足高端乘用車電池產(chǎn)品需求,也抓住并引領(lǐng)了電池在尺寸、技術(shù)方面融合迭代的發(fā)展趨勢。


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