寧德時代的發布會一向是簡潔高效的。昨天的發布會上,推出全球首款4C超充電池“神行超充電池”,這是計劃在做完4C三元鋰電池之后,把4C的技術擴展到磷酸鐵鋰的領域。10分鐘充電,續航400公里的4C電池,再也不用擔心“沒電”的煩惱。這款電池采用磷酸鐵鋰材料,不僅超快充電,還能實現700公里以上的續航里程。
我們的問題有很多,比如:
●4C磷酸鐵鋰和4C三元電池的區別何在?
●引入4C磷酸鐵鋰是否會增加電芯成本?是否需要與800V小容量電芯搭配?與 4C三元電池的成本差異是多少?既然都能達到700公里續航,是否三元4C電池已經變得多余?
●4C電芯的工藝很多,是否需要與麒麟的Pack工藝相匹配?
Part 1
寧王的超級技術到底是什么?
作為磷酸鐵鋰電池,這款產品具有令人印象深刻的續航里程和充電速度,采用了一系列先進的技術,包括正極材料、負極材料、電解液、隔膜和安全性措施的改進。這款電池的主要特點包括:
●續航里程:在常溫下,這款電池能夠實現700公里的續航里程
●快充能力:在常溫下,只需十分鐘的充電,即可續航400公里
●低溫充電:在-10攝氏度的低溫條件下,只需半小時即可充電至80%電量(30分鐘)
●正極材料:采用了超電子網正極技術,通過納米化的磷酸鐵鋰正極材料,降低了鋰離子脫出阻力,提高了電池快充的性能。5)負極材料:通過改良石墨表面,增加了鋰離子的嵌入通道,并采用多梯度分層極片設計,實現了快充和續航的平衡。
●電解液:使用全新的超高導電解液配方,提升了鋰離子脫溶劑化的能力,同時優化了超薄SEI膜,降低了電池內部阻力。
●隔膜:改進了隔膜的設計,提高了鋰離子液相傳輸速率,從而有助于更高效的充電和放電。8)安全性:采用了改良的電解液體系和高安全涂層隔離膜,通過智能算法管控電池內部溫度,確保了電池的安全性能。此外,經過多種場景的認證,保證了電池在各種工況下的安全性。
當然,發布會上沒有講的最重要的一點:是不是原來所有的電池,經過這么一改造,直接可以上4C?
Part 2
關于4C和麒麟電池的猜想
其實我們理解前文所講到的電芯改進,主要解決的問題,是電芯層面可以承受4C快充這樣的大電流,換言之,假定容量是100Ah,那么400A的電流充電的時候,電池的阻抗是足夠低的。
但是這里有幾個大膽的猜測:
◎4C下,200Ah的電池得有800A。換言之這里的巨大電流帶來很大的系統挑戰。我們可以合理的猜測,4C磷酸鐵鋰,其實是麒麟電池的LFP版本。也就是說,電池容量也是小的,得用800V才能讓電流小下來。
◎4C磷酸鐵鋰(LFP)需要配合麒麟電池的設計。這個也容易理解,如果要實現4C,電芯的阻抗可以做到足夠低,但是發熱還是得散出去。采用雙面冷卻的麒麟電池設計,這個散熱空間是足夠的。
◎在寧王的設計中,還有另外一種思路,就是直接用電化學體系對原有電池進行改造。我們理解目前4C是一個相對模糊的概念,也就是說,在峰值可能達到4C;但是由于電池的Pack設計不改變,達到表現稍遜色的快充效果。
Part 3
參考麒麟電池的內部構造
我們可以通過重新回顧之前的“麒麟電池拆解報告”來探尋這個問題的答案。
我們大膽猜測,這個4C的磷酸鐵鋰電芯需要配合麒麟電池系統進行使用。
電池盒頂部增加了厚重的緩沖泡沫,并在前后端設置了多個壓力釋放閥,以提高安全性。電芯排列成六行,最大化利用了空間,取消了電池內部的冗余橫縱梁。電芯與電池包兩側的冷卻管線布置有助于熱管理。電芯與冷卻板之間采用冷卻板進行冷卻,凹槽填充導熱發泡材料,通過雙面膠連接,冷卻板采用粉末噴涂絕緣。底部設置了泄壓閥,通過結構膠加強結構,底部阻膠機構防止結構膠溢出,微連接處使用氣凝膠。泄壓閥的設置和排煙孔有助于在熱失控情況下釋放壓力和煙氣,云母板用于防止熱失控蔓延。
麒麟電池的內部結構創新關鍵點包括多功能彈性夾層,即通過絕緣粉末、膠帶和導熱發泡膠將水冷板與電芯粘結,起到支撐、隔熱和冷卻作用;大面積水冷技術,將水冷板布置在電芯側面,增加散熱面積,提高快充場景下的充電速度和溫度均勻性;高壓與煙氣主動隔離技術,將防爆閥放置在電芯底部,實現定向泄壓,避免高壓和煙氣干涉;云母防護罩用于防止高溫沖擊和隔熱,防止熱失控蔓延。
我們有理由相信:
均衡的價格下,4C快充鐵鋰電芯會比大容量鐵鋰電芯貴一些左右,麒麟Pack也會增加一些成本,總體會有一定的漲幅。當然在目前的局面下,寧德時代通過4C快充電池在原有電池成本的基礎上平價,這種方法就屬于技術型價格戰了。
小結:以上是我們的猜測,在不改變電芯結構的情況下,寧德時代其實從電化學體系和Pack設計兩個層面去做了最優化,但是我們理解這種快充LFP體系比普通的2C的三元還要貴一些。這種設計,可能是目前800V車輛低電量的一個初始版本,也是在4C三元電池的一個變種。
當然寧德時代可能用這個技術,分出來一種特殊的電池就是LFP 快充電池,即使未必是全程4C,但優勢在于不改變Pack設計,可以直接替換,最終帶來電池層面的價格戰。
-
鋰電池
+關注
關注
259文章
8034瀏覽量
169523 -
三元電池
+關注
關注
6文章
169瀏覽量
9210 -
寧德時代
+關注
關注
21文章
1173瀏覽量
48162
原文標題:寧德時代 4C鐵鋰超快充電池,技術大猜想
文章出處:【微信號:QCDZSJ,微信公眾號:汽車電子設計】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論