2023-08-24 10:02:22 来源:互联网
以下文章源于新能源行业观察(ID:XNYHYGC)
文 丨 冯 白
编丨和 畅
(资料图片)
“科技平权”是指普通人花费同样的成本,就可以享受到更尖端、更前沿的科技成果,从而带来生活品质的改善与提升。
在新能源汽车领域,“科技平权”就体现在,和过去相比,花同样的钱,却能买到高品质的汽车,从而享受到补能更快、续航更远、能耗更低和更安全的驾驶体验。
近几年,或为了追赶科技潮流,或为了体验舒适的驾乘感受,或为了节省用车成本,很多消费者将自己的燃油车换成了新能源汽车。
来源/视觉中国
刚晋升为新能源车主的文洁就告诉新能源行业观察,开新能源汽车什么都好,唯独补能和续航这两大难题一直横亘在心,时常会感到焦虑,“现在因为技术革新,新能源汽车的续航问题已经基本解决,但是充电问题还是最让人头疼的。”
文洁认为,抢充电桩比抢车位还要难,平时通勤还好,最怕就是节假日出门跑长途的时候,既怕找不到充电桩,又怕排队太久,将好心情磨成暴脾气。
文洁的“焦虑”,显然是新能源车主的“通病”。
要解决这一痛点,唯有在动力电池上做文章,这是新能源行业观察接触的多位业内专家的一致看法。极力突破科技难题,实现用户体验改善和提升,才能让更多人享受到新能源汽车科技平权时代的成果与红利。
理论上,高效与低价不相通
众所周知,铁锂电池和三元电池是目前应用较广泛的两种动力电池,它们的主要区别在于正极材料和电池特性。
据深度科技研究院院长张孝荣介绍,铁锂电池以磷酸铁锂作为正极材料,其具有安全性高、寿命长、低成本的特点,能够提供稳定的性能,在高温下也具有较好的表现。但是,铁锂电池的能量密度相对较低,即每单位体积或质量能够存储的电能较小,因此其续航里程相对较短。
三元电池以镍锰钴氧化物为正极材料,具有较高的能量密度和较好的动力学性能表现。相比铁锂电池,三元电池的续航里程更长,但安全性和寿命略逊色一些。此外,三元电池的成本也相对较高。
目前,两种动力电池的在工业和应用普及上相当,只不过由于两种电池特性的不同,二者的应用场景也大相径庭。
更适合满足快充需求且成本也相对较高的三元电池,是目前中高端新能源汽车市场上的主流选择。而铁锂电池则由于其性能稳定,性价比高,更适用于大众主流新能源汽车等领域。
从“更好的新能源汽车用户体验”而言,配备续航里程更长、补能效率更高的三元电池,在一定程度上能缓解如文洁等新能源车主的“出行焦虑”。
但由于三元电池生产成本也较高,并非所有新能源车主都能用到三元电池。目前只有定价更高的中高端车型,才会优先配备三元电池。
与此同时,业内对铁锂电池也存有一个广泛的认知,即“传统磷酸铁锂离子电池不适合快充”。
来源/视觉中国
近年来,随着电池技术的不断进步,电池的综合性能得到了显著提升,在逐步实现新能源汽车超长续航之后,快速补能焦虑已成为阻碍消费者选购新能源汽车的主要原因。在补能上略逊一筹的铁锂电池,很难满足更广大用户需求。
对此,张孝荣认为,传统铁锂电池被业内看作不适合快充,有如下原因。
一方面,在电池的结构特性上,铁锂电池的正极材料特性决定了其充电速度较慢,电解液的传导性较差,不适合快速吸收大电流充电。同时,快充过程中更容易产生充电损耗和能量损失,影响了电池的续航里程。
另一方面,在电池的寿命和稳定性上,铁锂电池在高速充电时,会导致电池内部的化学反应加剧,产生更多的热量,同时,快充过程中可能会引起正极材料的结构变化,进一步影响电池的稳定性和寿命。
简而言之,从同样的成本,可以享受到更尖端、更前沿的科技成果,这一最终目的来看,无论是三元电池,亦或是传统铁锂电池,都无法助推“科技平权”。
但,科技创新,从不止步。
实践中,科技助推普惠落地
如何让高端科技加速惠及大众,全球领先的动力电池制造商宁德时代对电池材料及材料体系、系统结构等方面,进行了全方位的技术研发和创新。
这也正是张孝荣等业内专家认为铁锂电池实现快充的关键所在。
张孝荣就认为,让铁锂电池实现快充,需要解决电池材料改进、散热控制、充电管理系统、充电设施建设等技术难点问题。
从铁锂电池材料和结构方面,需要企业通过改进磷酸铁锂的结构和特性,提高其电解液的传导性和吸收电流的能力,以适应快速充电的需求。由于快充过程中会产生较多的热量,需要设计合适的散热系统,控制电池温度的升高,以确保电池的安全性和寿命。
在充电管理系统和充电设施建设等外部制约因素上,需要设计更智能的充电管理系统,以监控和控制快充过程,合理分配充电电流,避免过充和过放等问题;要实现快充,还需要建设相应的充电设施网络,提供高功率的充电设备和充电标准,以满足磷酸铁锂电池的快充需求。
来源/新能源行业观察拍摄
事实上,针对铁锂电池自身的技术难点,在宁德时代近日发布的全球首个磷酸铁锂4C超充电池“神行超充电池”中,都可以看到更加全面的解决方案。
神行电池作为一款4C超充电池,通过磷酸铁锂材料上的创新,可以做到充电10分钟、续航400公里。
与此同时,宁德时代在CTP3.0的基础上,开创性地提出一体成组技术,实现了高集成性、高成组效率,使得神行超充电池突破磷酸铁锂性能上限,轻松实现700公里以上长续航。
尤其值得一提的是,神行电池除了兼具快充与高能量密度外,还进一步克服了传统铁锂电池低温充电慢的特性。宁德时代在系统平台上采用电芯温控技术,低温环境下可以快速加热到最佳工作温度区间,即使在-10℃低温环境下也可实现30分钟充至80%,实现全温域闪电快充,而且在低温亏电状态下零百加速不衰减。
来源/新能源行业观察拍摄
正如宁德时代国内乘用车事业部CTO高焕所说,将长续航和快速补能双向升级,是科技普惠的再次证明,“创造巅峰不是宁德时代的目标,超越才是。”
据高焕介绍,在正极提速上,宁德时代使用了超电子网正极技术,采用充分纳米化的磷酸铁锂正极材料,并搭建四通八达的超电子网,降低锂离子的脱出阻力,使充电信号快速响应;
在负极材料创新上,宁德时代采用了最新研发的二代快离子环技术,对石墨表面进行改性,增加锂离子的嵌入通道,并缩短嵌入距离,为离子传导搭建高速公路;
在神行超充电池的电解液传导上,宁德时代研发了全新的超高导电解液配方,有效降低电解液粘度,显著提升电导率。此外,宁德时代还优化超薄SEI膜,进一步降低传导阻力。
毫无疑问,神行超充电池的出现,进一步筑宽了宁德时代在动力电池科技上的“护城河”。
在发布会的最后,高焕更是透露,具备实现大规模量产能力的“神行超充电池”,计划在今年底实现量产,搭载神行超充电池的电动车也将在明年一季度上市。
换言之,新能源汽车的超充时代已经来临,文洁等众多新能源车主的出行焦虑即将被一一击破。
*题图及部分内文配图来源于视觉中国。
*文中文洁为化名。
*免责声明:在任何情况下,本文中的信息或所表述的意见,均不构成对任何人的投资建议。
解决了补能和续航问题,你会购买新能源汽车吗?
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