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【原创】续航1000+公里背后的电池“竞赛”
电动汽车| 续航 文章来源自:高工锂电网
2021-01-19 13:50:08 阅读:7113
摘要在纯电技术方案上,包括蔚来汽车、智己汽车和广汽埃安均提到了硅负极及相似的补锂工艺。

车企对于电动汽车续航的野心已经向1000公里看齐。

先是蔚来汽车在NIO Day上公布其1000公里版续航车型,采用固态电池技术,能量密度可达360Wh/kg,计划2022年Q4交付。

而后,比亚迪推出超级混动DM-i平台,新车唐DM-i采用混合动力系统,搭载磷酸铁锂刀片电池,官宣综合续航同样突破1000公里,计划3月正式上市。

紧接着,由上汽集团、张江高科和阿里巴巴集团联合打造的智己汽车也发布了两款量产车型,搭载宁德时代掺硅补锂电池,最高支持近1000公里续航,计划年底交付。

广汽埃安也即将亮相全新动力电池技术,8分钟可充满80%,续航里程达到1000公里,电池已通过军工标准专属电池安全测试——电池枪击实验。

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针对电动车续航里程为用户所诟病,且冬季低温环境下动力电池掉电快的痛点,主机厂的新车卖点无一不放在了续航里程之上,而“续航1000+公里”则成为高端乘用车型的军备竞赛目标。

然而,在通往“续航1000+公里”的道路上,各家主机厂的电池技术方案又大相径庭。包括蔚来汽车采用半固态电池方案,比亚迪主推超级混动方案,智己汽车与广汽埃安更多偏向在传统材料工艺上的创新。

值得注意的是,在纯电技术方案上,包括蔚来汽车、智己汽车和广汽埃安均提到了硅负极及相似的补锂工艺,综合此前特斯拉4680电池导入硅负极,国轩210Wh/Kg LFP电芯首次成功应用硅负极,并将预锂化技术实现产业化落地等信息,释放出的信号是,掺硅以及预锂化技术或即将步入大规模应用阶段。

蔚来汽车

蔚来汽车发布的固态电池技术采用三种新工艺:原位固化固液电解质、无机预锂化硅碳负极、纳米级包覆超高镍正极材料。基于原位固化固液电解质属于固液混合电池范畴,因此该电池本质上为半固态电池。

 

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采用原位固化技术,能够实现固体电极片与电解质膜在分子层面的紧密接触,降低固/固界面阻抗,有效提升电池的倍率性能(但仍需要加入电解液来解决离子电导率),安全性相对更高。

业内猜测其创新的原位聚合涂覆技术,是原位聚合涂覆了 LLZTO、LATP 等陶瓷固态电解质成分,以此改善正负极界面接触。

同时,在正极环节,通过纳米级表面包覆层,抑制电解液的分解和材料的表面相变,突破能量密度极限,提升高镍三元材料稳定性;在负极环节,通过均质包覆、预锂化硅碳复合负极材料,提升循环寿命,保障电池更高性能。

作为固态电池的过渡技术或者说折中方案,半固态电池制备工艺流程可兼容传统锂电池生产工艺,所以在不改变现有锂电池工艺的基础上,也可以制备半固态锂电池。对于现有四大材料(正极、负极、隔膜、电解液)冲击不大。

行业人士的一致观点是,全固态电池在技术、工艺和成本等方面的难题尚未解决,固态电池要实现产业化并提高市场占有率,仍需要以10年时间作为发展尺度观察。

智己汽车

智己汽车全球首发智能纯电轿车、智能纯电SUV两款量产定型车,主要了搭载上汽与宁德时代共同开发的电池,标配93kWh电池包,高配为115kWh,最大续航里程超1000公里,预计今年四季度实现量产交付。

新车电池首次采用“掺硅补锂”电芯技术,单体能量密度达300Wh/kg,并可做到20万公里零衰减(NEDC工况)。

事实上,智己汽车提到“掺硅补锂”与蔚来汽车的“无机预锂化碳硅负极”本质上差异不大,手段均是通过提高负极中硅的含量,同时补充锂的含量,来弥补因硅含量提升而导致电池在充放电过程中锂损耗的提高。

资深从业者朱玉龙指出,做方壳掺硅技术可以做到300Wh/kg,和蔚来所说的半固态360Wh/kg的软包固态算是两种路径,从可实现的角度前者更为靠谱一些。

此外,在电池安全性方面,智己汽车该款电池将通过电芯材料配方的优化、专利成组技术隔热阻燃,以及全铸铝电池包壳体封装技术,结合BMS端云协同管理,达到 “永不自燃最高安全等级”。

广汽埃安

1月15日,广汽埃安官微发布全新动力电池科技预告,宣称石墨烯基超级快充电池可在8分钟充满80%,让充电像加油一样便捷,同时硅负极电池让电动车NEDC续航达1000公里。

同时,该电池经过了史上最严苛的安全测试——电池枪击实验,即将量产搭载。

从公开信息看,广汽埃安即将公开的电池技术,与鹏辉能源此前公开的6C快充电芯有着共同的细节,加之鹏辉能源与广汽长期的合作研发渊源,不排除广汽埃安本次电池的供应商为鹏辉能源。

据悉,鹏辉能源6C快充电芯采用软包三元体系技术路线,具备6C持续充电能力,充电8分钟可至80%电量,充电10分钟可至95%,同时具有高能量密度(>200Wh/kg),电芯循环寿命可达4000周以上。

同时,该电池具有优异的安全性能,可通过1C6.3V过充,热冲击150度30分钟、短路、电池荷电95% SOC时可通过针刺等国标安全测试。

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