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金砖电池出炉,超快充时代极氪的野望

2023年12月15日 14:27:01
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来源:网通社

网通社评论 “它是全球第一款量产的800伏磷酸铁锂超快充电池。”吉利控股集团总裁、极氪智能科技CEO安聪慧以言简意赅的开场白,直接道出极氪金砖电池的优势。

卷性能,卷操控,卷智驾,卷服务......如今,极氪开始正式卷电池和补能了。

12月14日晚,在极氪能源日2023暨电池新品发布会上,极氪发布了全新自研的800V磷酸铁锂超快充电池——金砖电池。

金砖电池体积利用率达83.7%,是目前全球体积利用率最高的动力电池,全球量产充电速度最快的800V磷酸铁锂电池,以及全球最安全的动力电池。

不仅如此,金砖电池的生产效率提升超过40%,与同等性能的三元锂电池相比,其每度电可以降低14.8%的成本。

自2020年3月比亚迪刀片电池问世以来,可谓独步天下,始终难逢对手。如今,同为磷酸铁锂身份的金砖电池诞生,能撼动刀片电池的江湖地位吗?

出道即巅峰 刷新磷酸铁锂新标杆

随着近几年动力电池的技术路线被比亚迪拉回到磷酸铁锂,很多车企推出了旗下车型的磷酸铁锂版,很多用户也开始认识到,磷酸铁锂电池具有高安全性、高性价比的优势。

但由于磷酸铁锂化学特性,使其能量密度始终无法与三元锂电池媲美,充电速度也一直无法被提升。

极氪此次推出的金砖电池,在体积利用率、充电速度以及安全性方面,均打破了传统磷酸铁锂电池的局限,让用户彻底告别里程焦虑、安全焦虑,带来更豪华、更安全、更智能的出行体验。

目前,4680电池体积利用率为63%,普通磷酸铁锂电池为66%,三元锂电池刚刚突破72%。

发布会上,极氪智能科技副总裁谢世滨介绍,为了解决能量密度的天然劣势,极氪寻求在体积利用率方面做出突破。

极氪将金砖电池的体积利用率做到了83.7%,超越了所有磷酸铁锂电池,更超越目前最领先的三元锂电池。

为了能在电池包内放置更多电芯,极氪工程团队对电池包结构进行了彻底改造。

极氪在电池底部使用一体化液冷托盘替代传统水管结构,减少结构件对电芯空间的挤压;采用电芯、上盖、底板的“紧凑三明治结构”,释放电芯仓纵向空间;在电芯之间采用航空级超薄热阻隔材料,充分提升体积利用率。

此外,相较传统设计,极氪还将金砖电池的采样线路总长度缩短了157 米,核心零部件数量减少了35%,电池质量能量密度提升了10%以上。

在充电速度方面,如要达到更高效补能,需要电池的高充电倍率与超快充补能设施双向进化。

得益于极氪自研的全域800V架构,匹配800V极充技术,金砖电池最高充电功率可达500 kW,最大充电倍率达到4.5C。

在10%~80%快充区间内,金砖电池可实现充电15分钟续航增加500 km以上,相比传统磷酸铁锂电池30%-80%需要30分钟以上的充电时间,金砖电池的充电速度和效率可大大降低用户的里程焦虑。

虽然15分钟充的是10%~80%快充区间,但是换个角度来看,500公里已经可以满足很多人日常通勤的用车需求,假设“掐头去尾”,在日常使用中仅使用金砖电池的10%~80%范围的电量,那么15分钟即可完成一次补能。

不但充得快,放电性能也同样出色。金砖电池3秒脉冲放电倍率最高可达16C,使搭载它的极氪007,可轻松实现3秒级的零百加速表现。

此外,凭借极氪优秀的热管理能力,金砖电池可在零下10℃低温环境下实现优异的充电速度,相比同类产品提升至少四分之一,使冬季充电不再是用户的痛点。

为何金砖电池能有如此强大的充放电性能?

首先是电芯的结构创新,金砖电池的电极采用叠片多极耳结构设计,超快充工况下,热量分布更均匀,控温更高效。

其次,金砖电池采用了双铆极柱导流设计,其过流能力相比单极柱方案提升100%。

除了结构创新,极氪还采用锂离子全程加速技术,通过提升锂离子释放、传输、接收的全程效率,实现高电压、大电流下稳定高效的充电性能。

在极氪推出金砖电池后,或许有人会猜想,极氪是不是要逐渐与宁德时代告别。

对此,安聪慧在发布会后与媒体交流时表示,宁德时代是极氪非常重要的战略合作伙伴,未来,极氪在动力电池的装载方面,将会两条路线共同前行。

同时,他还透露,目前极氪需要做好磷酸铁锂电池,并不会推出三元锂电池。以此推测,未来极氪的产品中,三元锂版车型将继续由宁德时代提供电池,而磷酸铁锂版车型则采用极氪自研自产的磷酸铁锂金砖电池。

更严苛的“千锤百炼” 打造极致安全

道路千万条,安全第一条。

动力电池作为新能源车的重要组成,其安全性关乎每一位驾乘者的安全。作为将安全写进基因的品牌,极氪至今保持着“交付超过18万辆0自燃”的全球唯一纪录。

发布会上,谢世滨介绍,极氪在金砖电池上将安全再加码,将极芯电池包的6大安全措施升级为8项,以创新的笼式结构,实现电池包全域安全的实时防护。

金砖电池在电芯表面设计了专属的金色耐高压绝缘膜,可承受4000V直流高压,耐高压能力提升27%。

为了将安全做到极致,极氪还设计了“超压针刺”、“外部火烧”、“6项极端工况串行”三项史无前例的极限安全测试。

“超压针刺测试”是将满电状态的金砖电芯先以国标1.5倍的挤压力,让挤压形变量达到30%以上;静置1小时后,再使用5 mm钢针从弯曲程度最大的点进行针刺贯穿,让电芯直接短路,整个过程电芯不起火、无爆炸。

“外部火烧测试” 通过油盘直接火烧的方式对金砖电池进行测试,接触电池包的火焰温度在700℃以上,持续火烧时间长达240秒,远超国标130秒的测试时长,仍旧不起火、无爆炸。

“6项极端工况串行测试”则是将同一块金砖电池连续进行浸水、火烧、冰冻、拖行,再加上碾压、高坠6大极限测试,最终金砖电池依然不起火,无爆炸。

为了极致安全,极氪用尽心思对金砖电池进行了严苛的“千锤百炼”,全面刷新了磷酸铁锂电池的安全上限,也让用户不必再担心因电池问题而发生悲剧。

千锤百炼,铸就了金砖电池强悍性能和超高品质,未来,金砖电池是否会装载到吉利系其他品牌车型上?

安聪慧表示,不排除未来金砖电池将装载到吉利系其他品牌车型上的可能性。而谈到金砖电池是否会外供时,他同样表示,不排除未来外供的可能性,但目前先聚焦供给极氪旗下车型。

智慧工厂加持 铸就极致品质

身为磷酸铁锂电池,体积利用率最高、充放电性能最强、安全标准最严,这背后,除了强大研发团队的贡献外,还离不开生产金砖电池的衢州极电智慧工厂。

衢州极电工厂是全球最大的三电及储能系统智能制造综合基地,通过工艺创新、智慧联动,打造行业最严苛的品质标准。

走进该工厂发现,在涂布和辊压工序,极氪首创的极片“双泵耦合技术”与“双光控制监测反馈系统”,实现了电芯在线实时纠错与闭环。

在电芯堆叠工序,通过自研电芯簇堆叠技术,攻克电芯厚度误差累积的行业难题,确保电芯膨胀一致性,让金砖电池的使用寿命再提升10%。

此外,该工厂还建立了全流程AI视觉检测系统,通过部署高密度品控点,配备8K CCD工业相机、智能检测相机、传感器,实现全流程实时检测,实时纠错。

据悉,从电芯制造到整包成组,每一块金砖电池都要经历200多项远超行业标准的品质测试,从而保证其良品率。

在降本增效方面,该工厂通过电芯成份优化、电池包结构优化、产线智能化,将金砖电池的生产效率提升超过40%,对比同等性能的三元锂电池,每度电的综合成本降低14.8%。

发布会后,当谈到衢州极电工厂未来是否会朝零碳工厂发展时,安聪慧给予了肯定的答案。他表示,极氪是全球化、国际化的新能源汽车品牌,极氪的产品将面向全球,衢州极电工厂一定要成为零碳工厂。

完善补能体系 开启800V超快充时代

目前纯电车仍会使不少用户产生里程焦虑,究其原因,一方面是目前充电基础设施仍不完善,另一方面是充电时间较长所导致。

800V超快充落地以及持续加大投入、完善超快充站的建设,将可大大缓解纯电车用户的里程焦虑。

在充电与补能方面,极氪自诞生起便致力于从布局、技术、体验三个方面打造最完善的补能体系,力求让用户彻底告别里程焦虑。

坚持自研、自建、自营超快充网络,是极氪在造好车的同时,始终坚持在做的另一主业。为了持续引领超快充网络,极氪提出了“千站万桩”目标,以及“1515便利电”规划。

截至11月30日,极氪累计建成401座极充站,覆盖全国100座城市,提供2261个极充桩,每个极充桩的充电功率都在360 kW以上。

极氪预计,2024年,极充站总数将达到1000站;到2026年,极充桩总数预计将达到10000根,真正实现“千站万桩”。

作为中国第一个全系具备800V平台高压快充能力的充电网络,极充的快充站和快充桩全系标配大功率全液冷技术。

早在一年前,极氪就已布局自研的全球首个量产600 kW全液冷充电桩极充V2;今年9月,全球单枪输出功率最高的充电桩极充V3也正式发布。

值得一提的是,很多车企的超快充站内,往往只有一根是超快充装,其余都是普通桩。极充站则要打破这种“默认的正常”,其标配的智能功率共享技术可根据每台在充车辆的受电情况,实时智能分配功率,最大化利用功率池,让极充站的每个桩,都可以是超快充。

除此之外,极氪还采用并柜整合输出方式,将站点周围变压器的零散余量接入多个功率柜,降低了大功率超快充站的选址限制;极充V3充电站还可根据场地条件,灵活搭配储能模块,用电量低时储存能量,高峰时释放储存电量,缓解电网压力。

在补能网络布局方面,极氪围绕用户的使用场景,从基础车主数据出发,将为用户打造“1515便利电”, 即15分钟找到站、15分钟充好电,让充电如同去便利店一样方便。

未来三年内,“1515便利电”将覆盖90%以上的极氪车主,并将无限接近于100%。在城区,极氪将自建1515便利电极充网络,在城际,极氪已和35家国内优质公共运营商合作,极氪充电地图中已累计接入超61万把优质第三方充电枪。

继续大力投入充电网络布局,是极氪长期以来的坚守,但在吉利集团与蔚来达成战略合作后,极氪是否也会考虑推出换电车型呢?

对此,安聪慧表示,极氪将坚定不移地走超快充路线。

写在最后

800V的全新车型、全栈自研的金砖电池、千站万桩的极充补能网络......不难看出,做高品质的新能源车,为用户提供最优体验,极氪是认真的。

比亚迪刀片电池诞生后,难逢对手已三年有余。如今,金砖电池横空出世,性能全面超越。

自此,在磷酸铁锂的技术路线上,或将出现双雄争霸的格局。

(图/文 卓陆)

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