選擇一臺新能源汽車時,大家最關心的地方是電池,而對于電池大家最在乎的是安全、性能,尤其是電池的安全性如何,決定一切體驗的前提。
而在當下,新能源汽車的電池在生產制造環節具備什么樣的高標準?而它的安全性又來到了什么水平?我們實地探訪了吉利神盾金磚電池工廠,為大家揭秘一顆電芯的“極限生存挑戰”。
提及吉利神盾金磚電池,大家可能既陌生又熟悉。神盾短刀、金磚電池我們都聽說過,“神盾”一直是吉利極致電池安全系統的代表,而“金磚”則象征著行業領先的電芯技術。
那么“神盾金磚”又是什么?
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這其實是今年吉利整合電池業務,把神盾、金磚合二為一,推出的神盾金磚電池品牌,可謂是把電芯到整個電池包系統的先進技術進行了強強聯合。
神盾金磚電池的電芯品類非常全,包括了超級快充、高能量密度、超級混動三大系列,覆蓋了混動和純電產品。
比如在能量密度方面,神盾金磚電池的電芯能量密度是192Wh/kg,這個數據不僅比行業主流磷酸鐵鋰電池高,甚至已經接近一些三元鋰電池的能量密度水平了。
包括在高倍率充放電上,神盾金磚電池最大充電倍率是 5.5C,10%-80% SOC 僅需 10.5 分鐘。
甚至在混動車上末端充電倍率還能到1.4C,比一般電池末端充電0.8C的充電倍率也要高得多,同時循環壽命還能高達4500圈,兼顧了混動車電池充得快和更耐用兩個重要品質。
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如果說高倍率的充電能力是保障日常用車體驗,那么神盾金磚電池還具備最高22C的3 秒脈沖放電倍率。
短時的高放電倍率其實也意味著不僅在混動車上能夠保障 “饋電不乏力” ,即便去適配一些性能更強的高端純電車型,這塊磷酸鐵鋰電池其實也是可以的。
可以說神盾金磚電池在產品性能上就是具備“超安全、超快充、超倍率、超長壽命”等行業領先的技術優勢。
而不僅是電池本身技術性能領先,更關鍵的它背后還有著先進的生產制造工藝和強大產能支撐。
一顆電芯的“智造密碼”
目前整個神盾金磚電池擁有8大生產基地,具備行業最大的短刀電池產能。
比如我們探訪的衢州基地具備每年24GWh的短刀產能,其電芯產線效率高達24PPM,是當前同類產品最高,每條產線1分鐘可下線24顆電芯。
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如此高效率的生產節奏,來自于衢州基地基本已經做到全自動化設備生產運作,其特點在于頂尖的核心工藝、極致的環境管控和全鏈路的智能化體系。
比如神盾金磚電池是采用的疊片工藝本身是技術更先進、難度更高的制造工藝,它所需要的正是通過各類自動化機械設備以±0.1mm的超高精度,將正極、隔膜、負極一層層精準疊在一起。
相比起行業更成熟、主流的卷繞工藝,疊片工藝雖然制造難度高,但好處在于空間利用率高,沒有卷繞的拐角浪費,同樣體積下能塞進更多活性物質,也就促使電芯能量密度更高。
其次電芯更安全,因為內部結構層間貼合緊密,隔膜受力均勻不易破損,熱量分布也就均勻,極端情況下不易熱失控。
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最后則是壽命更長,因為是類似千層餅一樣的層層疊片布局,所以極片在受熱膨脹時兩端也不會有明顯的應力集中,對于隔膜的損耗就更小,循環穩定性也就更優秀。
但疊片工藝雖然代表‘性能優先’的未來方向,其實對制造工藝和成本控制的要求是幾何級數增加的。
而吉利目前則正在大規模上馬疊片工藝,其實這也表明了一點:就是吉利鐵了心要把電池的性能和安全天花板做到最高,這種選擇本身,就是一種技術和實力的宣告。
畢竟性能和安全性是神盾金磚電池最大的亮點。
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一顆電芯的安全實力
針對神盾金磚電池的安全性,吉利其實設置了一套遠超國標的測試體系,比如神盾金磚電池有36項全場景極限測試,其中23項超新國標,電池包跌落、踩踏測試等12項為國標未覆蓋的吉利企業標準。
此外至今年4月,吉利還是以1562項安全專利公開數,位列中國車企第一。
可以說,從生產制造到安全檢驗標準,在動力電池領域吉利正在打造一套引領行業發展的先進體系。
比如前不久,對搭載吉利神盾金磚電池的領克10 EM-P 進行的整車‘雙針刺’試驗,以及中汽中心還對領克10 EM-P 做的全球首個整包+整車混動電池滿電的‘六大魔鬼串行測試’。
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由同一塊滿電電池包連續經歷超長時間泡鹽水、高溫快充快放、連續刮底、涉水刮底、顛簸涉水,最后直接火烤。全程電池包不冒煙、不起火、不爆炸,可以說模擬了一輛車能遇到的所有極端情況。
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不過為了進一步驗證這塊電池的安全水平,我們在探訪工廠的同時還用真槍實彈,對這塊電池的安全性上了強度。
進行這場硬核測試的吉利神盾電池不僅完全是一個裸奔的電芯狀態,還同樣是100%滿電狀態。
在通過三次實槍射擊之后,這塊電池不僅沒有爆炸,居然連一點煙都沒冒。
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其實不管是實彈射擊還是針刺,都是人為模擬電池內部的正負極短路的場景,因為短路點產生大電流,大電流會帶來非常高的溫度,進而導致電池熱失控。
但這塊吉利神盾金磚電池最終都是經受住了考驗,尤其是難度更高的實彈射擊后依然不起火,確實安全性非常強。
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人為造成短路卻不熱失控,整個電池上要做的工作很多,像電芯模組之間的各種熱阻隔材料、導熱設計、熱電分離的結構、整個電池BMS各種防患未然的策略等等。
不同之處在于,很多車企的這種安全設計多在電池包層面,而神盾金磚電池是在電芯層面就考慮了安全性設計。
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比如自研的“多粒徑復配技術”,主要是通過對磷酸鐵鋰正極材料進行顆粒級配優化和界面改性,來協調了電池動力學性能、高溫穩定性與安全性的平衡。
其次還有自研的超輕薄高耐熱隔熱膜,以及自研的高安全電解液‘分子裝甲’技術,都是在電芯本身上做到更好的安全性防護。
最終使得吉利神盾金磚電池電芯的安全臨界點比行業標準整整高出20℃,自產熱時間延后300分鐘!相當于為熱失控按下了‘延遲鍵’,給用戶也留下了充足的逃生和救援時間。
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性能、安全性、可靠性,對任何一款產品都是大家最關心的指標,而對于吉利神盾金磚電池來說,這三個指標不是互相取舍的關系,而是能夠做到全都兼顧。
尤其是我們在實地探訪了一番衢州生產基地之后,對于吉利神盾金磚電池高標準的生產工藝、高標準的安全性更是有了深刻的概念。
可以說吉利神盾金磚電池,已經為當下新能源汽車市場,樹立了磷酸鐵鋰電池的安全與性能標桿,而這樣一塊電池,也將會是用戶體驗最堅實的基石。
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