最新《新能源用户焦虑情绪调查》显示:续航焦虑与电池安全依然排前二,化解两大焦虑的秘笈,就是动力电池技术。
近两年,动力电池大战正酣,各大车企相继使出“杀手锏”,比如耳熟能详的“刀片电池”。只不过,电池技术就像“军备赛”,没有最强,只有更强。
这不,在6月27日,吉利自研自产的新新一代磷酸铁锂“刀片式”电池——“神盾短刀电池”横空出世,首搭车型正是网评友好的“全球智享纯电SUV”银河E5参数图片)。
何为短刀电池?神盾短刀有啥“黑科技”?它的出现将改变什么?且听下文分解。
刀片电池,其本质是通过改变电池的物理形态,在一样体积下容纳更多数量的电池片,进而达到提升电池单位体积内的包含的能量、减小电池包的目的。
目前市面上的刀片电池以长刀为主,“神盾短刀电池”顾名思义,采用长度更短的短刀电池,看似一字之差,实则差距巨大。划重点:
短刀电池的长度仅580mm,比长刀电池缩短约40%,休积利用率提升50%以上,单位体积内的包含的能量达到192Wh/kg。目前长刀电池的单位体积内的包含的能量为140-150Wh/kg,明显斗不过短刀电池。
给用户带来的直接好处有两个:其一、电池单位体积内的包含的能量提升,续航更长;其二、电池体积小,侵占的空间更小,且布局灵活,能够得到更高的“得房率”。
作为参考,银河E5长续航版电池容量约60kWh,CLTC续航为530公里,而尺寸比它小的元PLUS,其电池容量比银河E5略高,但续航更短,其长续航版为510公里。至于银河E5的空间表现,只能说大得有点过分,超越了一款车长4.6米的紧凑级SUV该有的水平。
长刀电池由于长度更长,电池正负两极的转移路径更长,电池内阻高于短刀电池,而内阻增加会带来电芯产热量的增加,祸祸电池热管理,存在安全性隐患以及电池性能衰减。
短刀电池内阻更小、电芯发热量更小,这是一方面;另一方面,短刀电池融合了诸多提升安全的黑科技。
电池内部采用高耐热且柔韧度更佳的湿法双涂层隔膜,在发生穿刺时不容易断裂,并且破损孔径小,短路面积小。
同时采用氧化铝等耐热涂层,好比在正负极之间添加了“隔离带”,让电池在进行更严苛的针刺时不易收缩,避免发生热失控。相比于高温陶瓷,氧化铝耐热性更好,其耐高温可达1750℃。
电芯热失控主体问题在于电芯的SEI膜(固体电解质界面膜),这是电解液安全性的关键,神盾短刀电池通过提升SEI膜的无机成分降低电池的电化学行为,使得成膜更稳定、致密,安全性更高。
另外,神盾短刀电池还采用了自熔断技术,其基础原理是,经过控制针刺熔断电流,在电芯针刺后铝箔熔断,造成隔膜坍塌,形成绝缘层阻断短路,以大幅度的提高电芯安全等级。
技术很枯燥,但数据很直观,神盾短刀电池拥有3500圈循环超长寿命,可安全行驶超100万公里,相当于绕地球25圈;快充速度是长刀的1.5倍,平均充电倍率2.45C,10%-80%SOC仅需17分4秒;并且“抗冻”,在-30°C气温环境下,电池容量仍保持在90%以上,冬季续航更有保证。
神盾短刀“军工级”安全不是“嘴嗨”,而是经过中汽中心“8针同刺”+线大“魔鬼”串行试验挣得的荣誉,如此变态的测试在全行业也是首次。
在“8针同刺”试验中,神盾短刀电池的电芯以超国标8倍的标准,实现8根直径5mm的钢针同时穿刺并保持1h,电芯不冒烟、不起火、不爆炸。
在更极限的真弹枪击贯穿测试中,神盾电池依然没起火、没爆炸,成为全世界首个通过5.8mm真弹枪击贯穿试验的电芯,大写的骄傲。
6大“魔鬼”串行试验旨在评价电池包在各种极端条件下连续受损的性能表现,确保其在实际应用中的超高安全性和可靠性。测试项目包括海水冲浪,高原极寒、高频次刮底(3次刮底)、极限碾压、电池包侧柱碰、烈焰炙烤6项测试,难度堪称“地狱级”,神盾短刀电池包居然轻松通关。
模拟海水环境下动态浸泡试验,其试验条件远超IPX8试验标准,要求静置时间48h,浸泡时间为“海水浸泡”国标时长的24倍。通过测试需满足两大标准,一是试验后电池包测试过程中未发生起火、爆炸、冒烟热失控现象;二是试验后30mi内,使用1000V直流电压分别对样品正、负极进行绝缘电阻检测,正负极对箱体的绝缘电阻、箱体气密及冷板气密都一定要达到规定数值。
单电池包多频次刮底试验标准目前尚处于公开咨询阶段,神盾短刀电池包属提前“过考”,该测式超严苛,刮底频次超C-NCAP现行标准3倍。其中3°仰角正向连续3次高频次刮底,通过模拟用户在恶劣路况电池底部多次受创,来测试电池底部防护能力。
单包侧柱碰测试,以直径达254mm 的半球形圆柱体模拟真实道路的大型路障,通过此项测试,足见神盾短刀电池在电芯、整包PACK安全体系上是有要求的——别人的标准是标准,神盾短刀的标准是标杆。
电池包的安全与CTB技术息息相关。神盾电池包在原有神盾安全系统基础上进一步迭代,采用架构强度更高“田字格”框架专利设计,配合吸能型腔,电芯与箱体预留的超大空间,为电芯带来全方位的“盔甲”防护;同时采用更坚固的“三明治”结构底护板,配合专用电池防撞梁设计(低于电池15mm),最大限度降低刮底对电池包的损伤。
涉及电气隔离、热量排疏、导热、意外热失控风险控制,神盾电池包也有大幅升级。在智能安全方面,得益于吉利星睿智算中心,这是全球车企首个超级云计算平台,该平台支持500万辆汽车同时在线,可对电池、电驱和充配电进行7×24小时监控,借助云端故障预警、故障在线诊断、车辆在线维保,逐步降低车辆使用风险。
如果说“刀片电池”发轫于比亚迪,那么将“刀片式”电池发扬光大的,吉利肯定算第一个。相比于长刀,神盾短刀在安全、寿命、快充、低温放电、单位体积内的包含的能量、适配性方面都凸显优势。
什么叫技术领先?通俗地说,通过技术创新,让用户以最优价格获得优于同种类型的产品的使用体验。而神盾短刀的每一项进化,都完美地契合了用户需求。
动力电池技术是一个永恒的课题,你追我赶是常态,能确定的是,随着神盾短刀的上市,大概率会引发“刀片式”电池新的“技术潮”。