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(來源:科技頭版)
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比起搞營銷,王傳福更喜歡在技術(shù)的賽道上狂飆。
出品 | 科技頭版 作者 | 劉峰
在新能源汽車行業(yè),每隔一段時間就會出現(xiàn)一些號稱“顛覆行業(yè)”的技術(shù),但大多停留在PPT階段或?qū)嶒炇覕?shù)據(jù)中。
然而,比亞迪給出的答案卻從來都不太一樣。
據(jù)悉,3月5日,比亞迪將在深圳召開“第二代刀片電池暨閃充技術(shù)發(fā)布會”。
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而在發(fā)布會前夕,仰望汽車已提前官宣:新款仰望U7將全球首搭第二代刀片電池,CLTC工況下能實現(xiàn)1006公里的超長純電續(xù)航!
據(jù)多方透露,第二代刀片電池的電池包容量將超過150kWh,穩(wěn)撐新仰望U7四電機960kW滿功率,性能高達1300馬力。
1006公里純電續(xù)航、四電機1300匹馬力、還有傳聞中“5分鐘充電400公里”的兆瓦閃充——如果你不說這是比亞迪,很難讓人相信電車技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了這個地步。
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150度的電池是怎么裝上車的?
很多人可能會下意識地認為,不就是又把電池容量弄大了嗎,靠著大電池跑出來的高續(xù)航算什么本事?
事實上,單純增加電池容量對車企來說確實是“最笨”也最直接的辦法,但真正的技術(shù)難點在于:如何在增加容量的同時,不致使電池包變得過于笨重而影響操控和能耗。
先說重量。一塊150度電的電池包,根據(jù)能量密度的不同,重量大概在200-500公斤左右。此前蔚來汽車推出的150kWh超長續(xù)航電池包,重量一度高達575公斤。
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換言之,仰望U7如果搭載了跟以往差不多能量密度的150kWh大電池,整車質(zhì)量將直奔3.1噸-3.3噸的級別。
因此,比亞迪若是能讓一臺超過3噸的轎車跑出2.9秒的零百加速,同時還要把能耗控制在合理范圍內(nèi),需要電池技術(shù)在兩個層面實現(xiàn)突破。
第一是材料體系的升級。
第一代刀片電池的能量密度約為140Wh/kg,采用磷酸鐵鋰正極材料。這種材料的核心優(yōu)勢是安全性和循環(huán)壽命,但短板是能量密度偏低。
因此,第二代刀片電池如果真的能滿足“大容量+高性能+快充”的需求,勢必達到更高的能量密度。
行業(yè)普遍推測,第二代刀片電池可能在正極材料中引入了磷酸錳鐵鋰(LMFP)方案。
磷酸錳鐵鋰的技術(shù)價值在于:在保留磷酸鐵鋰安全特性的前提下,通過提高電壓平臺來提升能量密度。
據(jù)行業(yè)信息,磷酸錳鐵鋰路線的能量密度較傳統(tǒng)磷酸鐵鋰可提升15%-20%,達到200Wh/kg級別,并支持6C超快充。完美匹配比亞迪的要求。
負極材料方面,則大概率引入了硅基復(fù)合方案。硅材料的理論儲鋰能力是石墨的10倍以上,但缺點是在充放電過程中體積膨脹嚴重。
如何在保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的前提下使用硅材料,一直是過去幾年電池行業(yè)的重點攻關(guān)方向之一。
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第二是結(jié)構(gòu)設(shè)計的極限壓榨。
第一代刀片電池的核心創(chuàng)新是CTP(無模組)技術(shù),跳過了傳統(tǒng)的電池模組環(huán)節(jié),把電芯直接集成到電池包中,提高了空間利用率。
因此第二代刀片電池很可能在此基礎(chǔ)上更進一步,許多人傾向于比亞迪會采用CTB(電池車身一體化)設(shè)計——這也是比亞迪很早就曝光的技術(shù)儲備,即電池包的上蓋直接充當乘員艙的地板,電池包的殼體參與車身受力。
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這種設(shè)計的優(yōu)勢是雙重的:一方面節(jié)省了結(jié)構(gòu)件的重量和空間,讓更多體積留給電芯;另一方面提升了整車扭轉(zhuǎn)剛度,對操控性是正向貢獻。兩全其美。
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解構(gòu)“不可能三角”
仰望銷售事業(yè)部總經(jīng)理胡曉慶提到,純電高端旗艦一直存在一個“不可能三角”:馬力(性能)、續(xù)航(電量)、快充(補能)。想要馬力大,電機耗電就快,續(xù)航必然縮短;想要續(xù)航長,就得堆電池,但電池大了快充就難,熱管理容易失控。
那么,第二代刀片電池是如何試圖將這個“三角形”拉成等邊的?
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在關(guān)于電池的討論中,消費者往往只關(guān)注“續(xù)航多少公里”,而車企往往也只宣傳“充電幾分鐘”。
但對于第二代刀片電池這種高達150度電的超大容量電池包來說,熱管理系統(tǒng)才是真正的隱形功臣。
當我們談?wù)摗罢淄唛W充”時,實際上是在談?wù)撘粋€極其恐怖的物理現(xiàn)象:熱量的產(chǎn)生。如此大的電流輸入和輸出,如果熱管理不到位,不僅會嚴重縮短電池壽命,甚至可能引發(fā)熱失控。
仰望汽車產(chǎn)品中心總監(jiān)鄭羽在解釋技術(shù)邏輯時提到,第二代刀片電池是通過高壓平臺協(xié)同和整車熱管理升級,在系統(tǒng)層面做突破。
這意味著,比亞迪不僅僅是改進電芯,而是將電池作為一個整體系統(tǒng),與車上的高壓平臺、溫控系統(tǒng)進行深度耦合。
例如,傳聞中的全域1000V高壓平臺,相比目前的800V平臺,在相同充電功率下電流更小,產(chǎn)生的熱損耗也更低。
同時,配合第二代刀片電池的化學特性,比亞迪可能優(yōu)化了電池的冷卻流道設(shè)計和智能溫控算法,確保在大功率充放電時,電芯始終處于最佳工作溫度區(qū)間。
這應(yīng)該才是“四電機高性能且超1000公里長續(xù)航”能夠共存的底層邏輯。
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圖源:微博
而關(guān)于快充,目前有一個流傳甚廣的數(shù)據(jù):比亞迪兆瓦閃充技術(shù),預(yù)計充電5分鐘能增加400公里續(xù)航。
如果這一數(shù)據(jù)同樣能在新一代仰望U7上復(fù)刻,甚至更強,那么這確實是顛覆性的。因為它意味著電動車的補能時間已經(jīng)無限接近燃油車的加油時間。
但這里必須給大家先潑一盆冷水:兆瓦級超充對電網(wǎng)的瞬時壓力是巨大的。
一座配備兆瓦級充電樁的充電站,其電力容量需求相當于一個小型工業(yè)區(qū)。
行業(yè)里普遍在觀望的是,比亞迪將如何解決儲能問題?是否會像一些超充品牌那樣,配備大型儲能柜來平抑電網(wǎng)峰值壓力?
此外,對于目前市面上大量的非閃充車型,這些新的兆瓦級充電樁是否具備向下兼容的能力?
如果只服務(wù)于少數(shù)幾款高端車型,那這種技術(shù)的普及意義將大打折扣。技術(shù)領(lǐng)先固然重要,但技術(shù)普惠才是改變行業(yè)格局的關(guān)鍵。
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液態(tài)電池還在發(fā)威,固態(tài)電池不做了?
對于此次新電池技術(shù)的曝光,在行業(yè)內(nèi)引發(fā)的不僅僅是對一款車的討論,不少人更關(guān)心:為什么不是固態(tài)電池?
當前,行業(yè)的熱點正逐漸從液態(tài)鋰電池向半固態(tài)、全固態(tài)電池轉(zhuǎn)移。諸多車企將固態(tài)電池作為終極目標進行宣傳。
而固態(tài)電池面臨的最大問題是:成本高昂+量產(chǎn)困難。
如今第二代刀片電池的出現(xiàn),很可能會讓固態(tài)電池的商業(yè)化迫切性暫時延后。
因為它證明了,在現(xiàn)有的液態(tài)鋰電池(磷酸鐵鋰體系)框架內(nèi),通過材料改性和結(jié)構(gòu)優(yōu)化,依然可以挖掘出巨大的潛力。
如果比亞迪能夠通過第二代刀片電池,在20萬級的車型上實現(xiàn)1000公里續(xù)航(如方程豹鈦7等車型已經(jīng)官宣適配),那么對于還在炒作固態(tài)概念的車企來說,將形成巨大的市場壓力。
消費者也許會說:“我不需要等到2030年用上固態(tài),我現(xiàn)在就能用上既安全又不用續(xù)航焦慮的電池。”
另一方面,比亞迪通過第二代刀片電池,正向外界展示了一種新的“技術(shù)豪華”:不是簡單地堆砌屏幕和座椅功能,而是攻克汽車工程學的物理難題。
解決“不可能三角”,本身就是一種奢侈能力的體現(xiàn)。這對于整個中國汽車產(chǎn)業(yè)來說,是一次品牌溢價的重新定義——從過去的配置溢價,轉(zhuǎn)向核心技術(shù)溢價。
當然,我們也必須清醒地認識到,目前這一切大多是基于發(fā)布會前夕的“劇透”。
真正的技術(shù)細節(jié),包括能量密度的確切數(shù)值、兆瓦閃充的實際功率、以及最重要的——在極端工況下的穩(wěn)定性和耐久性,都需要等待3月5日的官方發(fā)布以及后續(xù)的第三方實測。
但不管怎么說,一旦第二代刀片電池配合兆瓦閃充技術(shù)被驗證為成功,它將迅速拉高整個新能源汽車的市場標準。最終受益的,將是所有消費者。
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