DoNews10月26日消息,根据中国汽车流通协会数据,我国新能源乘用车渗透率已经连续3个月突破50%,也就是说,已经进入了新能源成为市场主流的时代。
而根据中国汽车工业协会最新数据显示,今年以来,增混车型的月度同比增速,除2月受到春节影响,其他月度均保持在80%以上。
虽然增混车型增长迅速,但不可否认的是,当下的该类型车辆仍然存在大量痛点,例如传统的增混车型由于采用双动力系统集成设计,往往因为成本等方面的考虑,采用“大油箱+小电池”的设计,其纯电续航里程只有几十至一百多公里,在北方地区的冬季,纯电续航里程还会进一步缩短。
又例如为了确保电池寿命与系统稳定性,过往增混车型的充电管理策略较为保守,限制了高功率快充能力,充电速度较慢,从而导致用户充电频繁且耗时,让充电时间成本攀升。
再例如在复杂工况下,电池的性能衰减也会影响到用户的驾驶体验,而频繁在油电两套系统间切换导致车辆故障率升高,零部件寿命缩短,甚至还有可能引发失速等严重影响到驾驶者和车上乘客生命安全的问题。
此前,市场上并没有一款专门针对增混车型需求打造的电池,而就在10月24日,全球最大动力电池生产企业宁德时代终于在北京发布了一款纯电续航400公里以上,且兼具4C超充技术的增混电池——骁遥超级增混电池(以下简称“骁遥电池”),首次实现了钠离子电池技术的落地应用。
钠资源在全球范围内储量丰富,并且钠离子电池在低温性能、耐过放电、安全性和环保性等方面展现出优秀的性能提升潜力,因此被认为是锂离子电池的潜在替代产品之一,具有广阔的应用前景。
而宁德时代在钠离子电池技术方面布局已久,拥有大量的相关技术专利,这也是其首先实现钠离子电池技术落地应用的重要原因之一。
据悉,宁德时代这款骁遥电池的最大特点是可实现 “充电一次,通勤一周”,以及“充电10分钟,补能超280km”。
“充电一次,通勤一周”,指的是骁遥电池拥有400公里以上的纯电续航里程,以每周5个工作日计算,相当于每天单程40公里,相信符合大部分人的城市通勤需求;而“充电10分钟,补能超280km”则得益于其支持4C超充技术。
据宁德时代国内乘用车事业部CTO高焕在发布会上介绍,宁德时代的技术研发团队做了三大创新升级,让骁遥电池的纯电续航达400KM以上。
首先,采用正极材料表面修饰技术,配以创新高压电解液配方,在材料表面形成一层“纳米级防护层”,有效减少了活性层的副反应,进一步拓宽电量的使用边界。
其次,通过在正极材料中引入高活性激发态粒子,为锂离子打造了一条专用的高速通道,大幅提升了其在材料中的传输效率,使得车辆即使在亏电状态下也能维持充沛的电力驱动。
最后,通过对电池充放电极化特性建模,精确预估电池未来放电能力,打造电池多级功率预测控制策略,功率性能再次提升20%;针对上千万车辆的使用场景和电池特性进行多维度建模;通过构建SOC全场景高精模型,将SOC控制精度提升了40%;结合BMS(Battery Management System,电池管理系统)智能算法(及材料)优化,进一步将增程器或燃油机介入的SOC阈值降低,让纯电模式电量使用率提升10%以上。
在北方地区的冬季,电池活性在低温情况下会大大降低,导致续航里程大打折扣,这一直是新能源车主的一个痛点。
而宁德时代通过钠锂创新材料体系运用,实现零下四十度极寒环境可放电,零下三十度可充电,零下二十度时仍能提供强劲的动力输出。
据了解,锂离子电池在低温环境下性能衰减,主要由于电解液粘度增加、离子传导变慢,导致电池极化严重、充放电容量急剧下降。
低温下锂枝晶的形成以及固态电解质界面(SEI膜)厚度增加,也会进一步影响电池的安全性和寿命。对此,宁德时代围绕钠离子电池技术主要做了三个方面的技术创新。
首先,宁德时代依托AB电池系统集成技术,骁遥电池包将钠离子电池与锂离子电池按一定比例和排列进行混搭、串联、并联集成,实现电池低温续航提升5%。
锂钠的“混搭”,既弥补了钠离子电池在现阶段的能量密度短板,又发挥出了它低温性能好的优势,形成了一个1+1>2的解决方案。
由于锂离子电池和钠离子电池化学特性不同,其生命周期内的自放电、直流内阻增长及健康度衰减行为路径均不同。
在低温条件下,如何在同一电池包内,对不同材料体系的电池进行针对性的分区管理,这对电池设计及电池管理技术提出了极大的挑战。
针对锂离子电池、钠离子电池的低温性能差异,宁德时代特别开发了多维度容量匹配均衡技术,能够在低温场景下对不同材料针对性分区管理,动态匹配电池状态,提升电池一致性,还能有效解决因为低温导致的电压过低或者电池无法工作的问题。
其次,宁德时代将钠离子电池作为AB电池系统的SOC监测标尺,来辅助标定锂离子电池的电量,使系统整体控制精度提升了30%,纯电续航里程额外增加10km以上。
最后,针对锂离子电池、钠离子电池低温性能上的差异,宁德时代还开发了全温域电量精准计算BMS技术,在全天候场景下对不同化学体系针对性分区管理。
该技术能够准确计算电池当前电量并预估后续一段时间使用可“释放”的电量,系统整体控制精度提升30%,精准显示电池电量和续航里程,有效解决了高低温恶劣环境下电量预测失真或动力性能降级等问题。
宁德时代还对电池包的冷却系统进行了技术改良,将通水冷板设计成了两条支路,当电池处在低温时,外围支路就通热水进行保温;在电池内部处于高温情况,内部支路就通冷水冷却,外部支路选择性工作,利用内部热量对外部电池进行自加热。
高焕介绍,从原材料筛选与分子设计开始,宁德时代构建了一套包括多级防护结构、极限制造工艺、全方位测试验证、以及大数据预警在内的可靠性管理与评价体系。
据悉,目前,骁遥电池已成功落地多个车型品牌,包括理想、阿维塔、深蓝、启源、哪吒。预计在2025年,还将有包括吉利、奇瑞、广汽、岚图等在内的近 30 款增混车型配备骁遥电池。
业界人士认为,宁德时代此次推出的骁遥电池,不仅在能量密度、充电速度和热管理等关键性能上实现显著突破,还通过创新的电池管理系统助力整车实现更优质的综合表现。这使得增混车型在纯电续航和燃油经济性之间找到最佳平衡,进一步增强了市场竞争力。
骁遥电池发布后,增混车型将逐步从“大油箱+小电池”迈入“小油箱+大电池”的更高效、更智能的“电驱动时代”,此次骁遥电池打破技术瓶颈,必将带动增混行业新的发展,为车企在新能源的差异化市场竞争中提供强有力技术支撑。