坐在金磚上開車不是夢(mèng)!詳細(xì)解讀極氪的“金磚時(shí)代”
【太平洋汽車 技術(shù)頻道】12月14日晚,極氪能源日2023發(fā)布會(huì)在浙江衢州極電三電智能制造基地舉行。在發(fā)布會(huì)開始前幾天,極氪官方已經(jīng)開始“挑事”,連續(xù)發(fā)布了多張海報(bào),從電池充電速度、針刺試驗(yàn)、超充樁可信度等方面yygq了眾友商一把;而發(fā)布會(huì)的重頭戲,就是極氪正式發(fā)布首款量產(chǎn)800V磷酸鐵鋰超快充電池——金磚電池(真的是渾身金燦燦的一塊電池)。除此之外,極氪官方還介紹了金磚電池的誕生地衢州極電工廠的制造工藝,以及800V超快充網(wǎng)絡(luò)的布局計(jì)劃。短短一個(gè)小時(shí)的發(fā)布會(huì),干貨滿滿,各種重磅信息都已經(jīng)梳理好了,各位看官不妨接著往下看:
與目前領(lǐng)先的三元鋰電池相比,傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池有著非常明顯的局限性,比如能量密度低、充電速度慢,性能表現(xiàn)弱等,無(wú)法滿足用戶預(yù)期。雖然傳統(tǒng)的磷酸鐵鋰電池代表著高安全性、高性價(jià)比,但關(guān)鍵的能量密度卻無(wú)法與三元鋰電池媲美。怎么辦?極氪另辟蹊徑,決定從金磚電池的空間利用率上做文章。
為了能在電池包內(nèi)放置更多電芯,極氪工程團(tuán)隊(duì)對(duì)電池包結(jié)構(gòu)進(jìn)行了徹底改造:在電池底部使用一體化液冷托盤替代傳統(tǒng)水管結(jié)構(gòu),減少結(jié)構(gòu)件對(duì)電芯空間的擠壓;采用電芯、上蓋、底板的“緊湊三明治結(jié)構(gòu)”,釋放電芯倉(cāng)縱向空間;在電芯之間采用航空級(jí)超薄熱阻隔材料,充分提升體積利用率。相較傳統(tǒng)設(shè)計(jì),金磚電池的采樣線路總長(zhǎng)度也縮短了157 米,核心零部件數(shù)量減少35%,電池質(zhì)量能量密度也提升了10%以上。
這樣鼓搗了一番,金磚電池的體積利用率達(dá)到了83.7%。什么水平呢?極氪說(shuō):還行吧,也就全球第一。拉一下公開數(shù)據(jù)看看,就知道極氪到底有沒有吹牛了——與目前量產(chǎn)的各種動(dòng)力電池的體積利用率相比,4680電池是63%,普通磷酸鐵鋰電池是66%,三元鋰電池是72%。
充電速度慢也是磷酸鐵鋰電池的一大弱點(diǎn),普通的磷酸鐵鋰電池,即便在30%-80%的快充區(qū)間,充電時(shí)間仍然需要30分鐘以上,看完新聞聯(lián)播,再看天氣預(yù)報(bào),電池還在充電……得益于極氪自研的全域800V架構(gòu),匹配800V極充技術(shù),金磚電池最高充電功率可達(dá)500 kW,最大充電倍率達(dá)到4.5C;在10%~80%快充區(qū)間內(nèi),可以實(shí)現(xiàn)充電15分鐘續(xù)航增加500 km以上,官方的“金磚一刻行千里”宣傳語(yǔ)再次讓人拍案叫絕。
至于性能方面,金磚電池同樣也有辦法應(yīng)對(duì)。首先是放電性能,其3秒脈沖放電倍率最高可達(dá)16C,率先搭載金磚電池的全新車型極氪007(詢底價(jià)|查參配),可以輕松實(shí)現(xiàn)3秒級(jí)的零百加速表現(xiàn);其次是惡劣環(huán)境下的超快充性能,在出色的熱管理能力加持下,金磚電池在零下10℃低溫環(huán)境下依然可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的充電速度,其充電速度相比同類產(chǎn)品提升至少四分之一。
金磚電池優(yōu)秀性能具體到技術(shù)層面的展示,首先是電芯的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,其電極采用疊片多極耳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),在超快充工況下,熱量分布更均勻,控溫更高效;金磚電池還采用了雙鉚極柱導(dǎo)流設(shè)計(jì),其過(guò)流能力相比單極柱方案提升100%;除了結(jié)構(gòu)創(chuàng)新外,極氪還采用鋰離子全程加速技術(shù),通過(guò)提升鋰離子釋放、傳輸、接收的全程效率,實(shí)現(xiàn)高電壓、大電流下穩(wěn)定高效的充電性能。
金磚電池金燦燦的外觀,可不僅僅是為了好看,電芯表面其實(shí)是專屬的金色耐高壓絕緣膜,可承受4000V直流高壓,耐高壓能力提升27%,相當(dāng)于電芯的“金鐘罩”。
此外,金磚電池將極芯電池包的6大安全措施升級(jí)為8項(xiàng),實(shí)現(xiàn)電池包全域安全的實(shí)時(shí)防護(hù)。
為了驗(yàn)證電池安全,極氪還設(shè)計(jì)了三項(xiàng)極限安全測(cè)試科目,既搶眼球,也有實(shí)效。
第一個(gè)是“超壓針刺測(cè)試”,是將傳統(tǒng)的“針刺測(cè)試”進(jìn)行升級(jí),將滿電狀態(tài)的金磚電芯先以國(guó)標(biāo)1.5倍的擠壓力施壓,讓電芯擠壓形變量達(dá)到30%以上;靜置1小時(shí)后,再使用5 mm鋼針從彎曲程度最大的點(diǎn)進(jìn)行針刺貫穿,讓電芯直接短路,整個(gè)過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)電芯不起火、無(wú)爆炸。
第二個(gè)是“外部火燒測(cè)試”,在國(guó)家機(jī)動(dòng)車產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心的電池包火燒實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)人員通過(guò)油盤直接火燒的方式對(duì)金磚電池進(jìn)行測(cè)試,接觸電池包的火焰溫度在700℃以上,持續(xù)火燒時(shí)間長(zhǎng)達(dá)240秒,超過(guò)了國(guó)標(biāo)130秒的測(cè)試時(shí)長(zhǎng),電池包仍舊不起火、無(wú)爆炸。
第三個(gè)是“6項(xiàng)極端工況串行測(cè)試”,也就是將同一塊金磚電池連續(xù)進(jìn)行浸水、火燒、冰凍、拖行,再加上碾壓、高墜6大極限測(cè)試,基本上等于虐待了,可即便如此,金磚電池依然不起火,無(wú)爆炸。
據(jù)極氪官方介紹,投產(chǎn)金磚電池的衢州極電工廠,是全球最大的三電及儲(chǔ)能系統(tǒng)智能制造綜合基地,在工藝創(chuàng)新和智慧聯(lián)動(dòng)兩大方面有突出的表現(xiàn)。
在涂布和輥壓工序,極氪首創(chuàng)極片“雙泵耦合技術(shù)”與“雙光控制監(jiān)測(cè)反饋系統(tǒng)”,實(shí)現(xiàn)電芯在線實(shí)時(shí)糾錯(cuò)與閉環(huán);在電芯堆疊工序,通過(guò)自研電芯簇堆疊技術(shù),攻克電芯厚度誤差累積的行業(yè)難題,確保電芯膨脹一致性,讓金磚電池的使用壽命再提升10%。
借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和大模型技術(shù),工廠還建立了全流程AI視覺檢測(cè)系統(tǒng),通過(guò)部署高密度品控點(diǎn),配備8K CCD工業(yè)相機(jī)、智能檢測(cè)相機(jī)、傳感器,實(shí)現(xiàn)全流程實(shí)時(shí)檢測(cè),實(shí)時(shí)糾錯(cuò)。
通過(guò)電芯成份優(yōu)化、電池包結(jié)構(gòu)優(yōu)化、產(chǎn)線智能化,金磚電池的生產(chǎn)效率提升超過(guò)40%,對(duì)比同等性能的三元鋰電池,每度電的綜合成本降低14.8%。純電汽車最昂貴的零部件之一——動(dòng)力電池的成本,就這樣被極氪給降下來(lái)了。
除了從技術(shù)層面滿足800V超快充的要求之外,極氪還在布局和體驗(yàn)方面做好800V超快充的配套。截至11月30日,極氪累計(jì)建成401座極充站,覆蓋全國(guó)100座城市,提供2261個(gè)極充樁,每個(gè)極充樁的充電功率都在360 kW以上。按照極氪的計(jì)劃,到2024年,極氪極充站總數(shù)預(yù)計(jì)將達(dá)到1000站;到2026年,極充樁總數(shù)預(yù)計(jì)將達(dá)到10000根,實(shí)現(xiàn)“千站萬(wàn)樁”的布局。
極充是全系具備800V平臺(tái)高壓快充能力的充電網(wǎng)絡(luò),且極充站和極充樁全系標(biāo)配大功率全液冷技術(shù)。今年9月,極氪800 kW全液冷極充V3充電樁正式發(fā)布,由于采用了全回路非絕緣整體浸沒式冷卻技術(shù),極充V3的槍線載流能力不僅更強(qiáng),線纜也更輕便,設(shè)計(jì)使用壽命長(zhǎng)達(dá)10年以上。
極充站標(biāo)配的智能功率共享技術(shù)可根據(jù)每臺(tái)在充車輛的受電情況,實(shí)時(shí)智能分配功率,最大化利用功率池,讓極充站的每個(gè)樁,都可以是超快充。
除此之外,極氪還采用并柜整合輸出方式,將站點(diǎn)周圍變壓器的零散余量接入多個(gè)功率柜,降低了大功率超快充站的選址限制;極充V3充電站還可根據(jù)場(chǎng)地條件,靈活搭配儲(chǔ)能模塊,用電量低時(shí)儲(chǔ)存能量,高峰時(shí)釋放儲(chǔ)存電量,緩解電網(wǎng)壓力。
極氪從基礎(chǔ)車主數(shù)據(jù)出發(fā),通過(guò)大數(shù)據(jù)智能選址模型,為用戶打造了一個(gè)極充“1515便利電”:即15分鐘找到站、15分鐘充好電,讓充電如同去便利店一樣方便。官方表示,未來(lái)三年內(nèi),1515便利電將覆蓋90%以上的極氪車主,并將無(wú)限接近于100%。
在城區(qū),極氪通過(guò)布局1515便利電極充網(wǎng)絡(luò),滿足用戶的市內(nèi)通勤補(bǔ)能需求;而在城際,極氪已和35家國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)公共運(yùn)營(yíng)商合作,極氪充電地圖中已累計(jì)接入超61萬(wàn)把優(yōu)質(zhì)第三方充電槍,到2024年,極氪高速路充電槍的覆蓋率將提升至95%以上。
為了讓用戶的補(bǔ)能體驗(yàn)更智能、更高效,極氪智慧充電模式將補(bǔ)能全流程都融入到車機(jī)生態(tài),從開始找站到結(jié)束充電,電池預(yù)熱、智能尋樁、智能降鎖等充電全流程都能在車機(jī)上操作,實(shí)現(xiàn)100%去手機(jī)化操作,以上功能將從OS 5.1開始陸續(xù)推送。
發(fā)布會(huì)當(dāng)天,極氪還對(duì)家充場(chǎng)景進(jìn)行升級(jí),在極氪APP極物商城正式上架20 kW直流家充樁。這是目前充電功率最高的家充樁之一,100度電池,充滿電最快只需5小時(shí);即便140度大電池,也只要一個(gè)晚上就能充滿。
在發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)的展示區(qū)域,有一句標(biāo)語(yǔ)引人注意:今晚過(guò)后,磷酸鐵鋰電池將被劃分為兩個(gè)時(shí)代。“故弄玄虛”,估計(jì)這是很多人在參加發(fā)布會(huì)之前對(duì)這句話的第一反映,但在看完發(fā)布會(huì)之后,大家應(yīng)該就會(huì)心悅誠(chéng)服了。
800V的全新車型、全棧自研的金磚電池、千站萬(wàn)樁的極充補(bǔ)能網(wǎng)絡(luò)、800V進(jìn)入“金磚時(shí)代”……都說(shuō)2023年的車圈很卷,但如果卷出來(lái)的都是極氪這種硬核科技,又怎能不讓人喜聞樂(lè)見呢?(部分圖片:極氪汽車官方 文/攝:太平洋汽車 李喆)
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