充电12分钟续航500公里?这项技术或将化解你的“补能焦虑”
理想首款纯电车型MEGA即将发布,近日,该车的诸多信息也一一浮出水面。其中,最受消费者和行业关注的一点在于,该车将搭载与宁德时代联合开发的麒麟5C电池,在该电池的加持下,理想MEGA 12分钟可以补能500公里。
让电动车补能拥有接近类油车加油的高效体验,业界认为,这项颠覆性的技术或将解决纯电车主一直以来的“续航焦虑”。
新方案破解消费者“补能焦虑”
当前,我国汽车产业加快智能化、电动化转型,汽车制造商纷纷推进“电动化转型”,车型续航能力也成为核心卖点之一。
然而,要选购电动汽车作为出行主力,“续航焦虑”依然是消费者的心结。现阶段,电动车大电池长续航已成主流,总里程基本与燃油车相当,只是充电和加油的体验还有差距,所以“续航焦虑”本质是“补能焦虑。”
对于不少车主而言,充电速度限制了电动车的出行场景,开电车主要还是在市区,最多是市区周边,对于长途或者城际出行,“补能焦虑”限制了用户购买纯电车型的意愿,尤其是家庭用户的购买意愿。
经梳理发现,2016至2019年,大部分纯电车续航里程在400公里左右,充电时间基本都在45分钟以上,电池的充电倍率在1C左右。2020至2023年,纯电动车致力于解决续航问题,车企大多能够做到500公里以上,甚至接近700公里以上的水平,由于电池密度的提升,车辆也可以搭载更多的电量了。但此时,快充性能并没有实质性的提升,大部分电池的充电时间大于30分钟,电池的充电倍率一直维持在2C,补能速率也受到限制。
为了解决用户的里程焦虑,很多车企将1000公里续航视为目标,围绕这一目标也涌现出了诸如石墨烯电池、固态电池等新兴技术。然而续航再长也弥补不了补能速度太慢的缺点,所以近两年,多数车企解决消费者“补能焦虑”的策略也正在从长续航转向提升补能效率。
据理想汽车动力电池高级总监柳志民介绍,早在2018年,理想就开始了超充电池研发,明确目标后,理想汽车一路过滤掉了大量电池供应商,最终锁定了宁德时代。
2020年,双方正式开启联合工程开发。2021年,完成电池架构方案开发。2022年,全方位测试验证。到2023年,理想-宁德时代麒麟5C电池开启量产。
理想5C超级充电站
技术创新实现提速与安全双保障
在理想看来,电池的核心突破,主要围绕以下两项:一是如何实现更快的充电速度;二是如何在保证超充性能达成的情况下,达成更高等级的电池安全。
要解决的第一个挑战,是如何提升电芯的大倍率充电能力,也就是提升电芯的超充动力学。动力电池的充放电过程其实就是锂离子在正极与负极间穿梭的过程,而想要提升电池的超充性能,就需要提升锂离子在各个环节的穿梭速度。超电子网、快离子环,各向同性石墨、超导电解液、高孔隙隔膜……在理想搭载的这款5C超充电池上,几乎凝聚了理想和宁德在电芯动力学方面的各种突破。
理想-宁德时代麒麟5C电池
实现12分钟500公里超快充的第二个难点,是如何能够让电池有持续大功率的保持能力,简而言之就是在维持长时间高倍率充电之下,如何控制电池发热。最终,控制超充电池发热被拆分为两个环节:第一,降低电芯自身的产热,也就对应到降低内阻。从最初的0.5毫欧降到0.38毫欧,到最后低于0.3毫欧,理想5C超充电池的产热功率降低了25%,整体的电池温升降低了7度;第二,增强整个电池系统的散热,理想的5C超充电池用到了宁德时代的麒麟架构,这套架构的核心是大面积水冷技术,不同于平铺在电芯底部的液冷系统,麒麟架构是将液冷板置于电芯之间,以更大面积的散热保证了电池包的性能。
最后,就是如何在保证超充性能达成的情况下,达成更高等级的电池安全。高电压、大电流、大电量,对电池安全的开发是一个全新挑战。“50摄氏度、水冷系统关闭的条件下无明火状态”成为5C超充电池的安全保障。据悉,为了做出这款电池,理想自研了5C超充预警系统,7*24小时对电池健康状态进行体检,打造电池的极致安全。
业界认为,当充电效率得以大幅提升,“补能焦虑”或将随着5C超充电池这项颠覆性技术的落地应用得以缓解。“理想后续将继续聚焦超充领域,推动纯电车代替燃油车从可能变为现实。”理想汽车动力电池高级总监柳志民博士称。
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