“10%至35% SOC僅需1分鐘,10%至80% SOC僅需3分44秒,10%至98% SOC僅需6分27秒;零下30℃極寒環(huán)境下,20%至98% SOC約9分鐘…”
在比亞迪發(fā)布閃充戰(zhàn)略不到兩個(gè)月后,寧德時(shí)代對(duì)當(dāng)下電動(dòng)車的最快充電速度,做了一點(diǎn)小小的更正。
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這是車展前夕,寧德時(shí)代超級(jí)科技日上發(fā)布的第三代神行超充電池的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。
它在不同工況下的充電速度,已經(jīng)全面超越了一個(gè)月前發(fā)布的比亞迪第二代刀片電池。
顛覆與被顛覆來得如此之快。
對(duì)于當(dāng)下的新能源汽車而言,充電速度的技術(shù)護(hù)城河,或許并沒有想象中那么深。
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當(dāng)然,需要特別說明的是:比亞迪的閃充技術(shù)是即發(fā)即上車,而不造車的寧德時(shí)代需要配合車企的新車規(guī)劃節(jié)奏,因此第三代神行超充電池的具體落地還需要一段時(shí)間。
發(fā)布會(huì)后的群訪上,寧德時(shí)代也表示:我們既要看用戶(消費(fèi)者)需求,也要看客戶(車企)的需求,但明確信息是第四季度會(huì)有量產(chǎn)。
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如何把“魚和熊掌”都吃了
第三代神行超充電池不僅將充電速度拉到極限——平均10C、峰值15C的充電倍率;
最重要的是它依然能夠?qū)崿F(xiàn)1000次循環(huán)后保持90%SOH的電池健康度。
即便按滿電僅500公里計(jì)算,也意味著高達(dá)50萬公里的使用壽命。
作為對(duì)比,比亞迪第二代刀片電池雖然沒有公布類似指標(biāo),但也強(qiáng)調(diào)其對(duì)電池壽命幾乎沒有影響。
如何同時(shí)兼顧充電速度和電池壽命,把“魚和熊掌”都收入囊中?
寧德時(shí)代在發(fā)布會(huì)上上了一堂“簡(jiǎn)單”的物理課。
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我們用兩個(gè)公式拆解一下,一個(gè)是Q=I2Rt,當(dāng)代表I的電流變?yōu)樵瓉?倍時(shí),代表Q的熱量會(huì)增加9倍。
如果內(nèi)阻保持不變,靠提升電流來縮短充電時(shí)間,就必須面對(duì)電池急劇升溫的問題。
而電池溫度每升高 10℃,內(nèi)部的副反應(yīng)速率大概會(huì)增加2倍,對(duì)電池壽命影響極大。
如果要在不增加產(chǎn)熱的前提下提升充電速度,核心的方式就是降低電池內(nèi)阻。
電池內(nèi)阻的來源有很多,比如界面反應(yīng)阻抗、擴(kuò)散阻抗。但除了優(yōu)化這兩點(diǎn),寧德時(shí)代還要在最基礎(chǔ)的電芯尺寸上降低歐姆阻抗。
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這里的另一個(gè)公式是:R=ρL/S(阻抗=電阻率x導(dǎo)體的長(zhǎng)度/橫截面積)。
簡(jiǎn)單來說,導(dǎo)體越長(zhǎng),電阻越大;電芯的長(zhǎng)度直接決定了歐姆阻抗的大小。
寧德時(shí)代從2015年起,就選擇300毫米級(jí)別作為超充電芯的尺寸。相比之下,比亞迪第二代刀片電池的電芯長(zhǎng)度為450毫米。
寧德時(shí)代的測(cè)算顯示:300毫米級(jí)電芯相比400毫米級(jí),因歐姆阻抗降低,產(chǎn)熱可以直接減少20%以上。
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經(jīng)過一系列技術(shù)手段,寧德時(shí)代磷酸鐵鋰電芯的平均內(nèi)阻做到了全球最低的0.25毫歐,僅為行業(yè)其他超充電池的一半。
再加上系統(tǒng)層面的散熱處理,比如電芯肩部冷卻方案等,才最終保障了超充電池的安全與壽命。
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而你看到這里,我想說的是:第三代神行超充電池,僅僅是寧德時(shí)代超級(jí)科技日的開胃菜,猛料都還在后面。
磷酸鐵鋰和三元鋰不對(duì)立
首先是第三代麒麟電池,寧德時(shí)代打出了一個(gè)口號(hào):“無麒麟,不高端”。發(fā)布會(huì)上還出現(xiàn)了一個(gè)引發(fā)熱議的觀點(diǎn):25萬元以上的電車如果用磷酸鐵鋰電池,算減配。
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那么,25萬元以上的電車用磷酸鐵鋰到底算不算減配?麒麟電池又算不算高端?
綜合發(fā)布會(huì)和群訪內(nèi)容來看,寧德時(shí)代的思路是:三元鋰和磷酸鐵鋰最好各司其職。
核心差異在于兩者能量密度不同,導(dǎo)致的輕量化效果也不同。
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寧德時(shí)代給出的數(shù)據(jù)是:第三代麒麟電池的電芯能量密度為280Wh/kg,在實(shí)現(xiàn)1000公里續(xù)航的同時(shí)標(biāo)配10C超充,電池包重量可控制在625kg。
與市售同級(jí)別千公里續(xù)航的磷酸鐵鋰車型相比,可減重255kg,節(jié)省空間112L。
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255kg的重量和112L的空間,對(duì)于高端車型,尤其是重視性能的車型來說,是不應(yīng)該妥協(xié)的。
電池越大、車越重,不僅影響操控和空間,還會(huì)對(duì)能耗、車輛耐久性等產(chǎn)生負(fù)面影響。
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至于“磷酸鐵鋰電池更安全”的觀點(diǎn),寧德時(shí)代首席技術(shù)官高煥在群訪中給出了一個(gè)頗有意思的解讀:
鋁作為一種金屬可能是安全的,但鋁粉可能是有害的,安全也是相對(duì)的,更重要的是電池pack體系能力,包括在靜態(tài)、動(dòng)態(tài)狀態(tài)下的整包安全,不能脫離體系,只從材料本身去談安全。
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這話其實(shí)有道理,就像不能只看零百加速來評(píng)判車輛性能,或者只看芯片算力、激光雷達(dá)數(shù)量來比較智駕能力一樣。
總之,不能把安全或性能這種復(fù)雜問題,用一個(gè)簡(jiǎn)單的指標(biāo)片面化。
對(duì)公眾來說,簡(jiǎn)化理解或許更容易;但對(duì)企業(yè)而言,不能真把這種簡(jiǎn)化當(dāng)成標(biāo)準(zhǔn)。
總的來說,寧德時(shí)代的觀點(diǎn)是:磷酸鐵鋰和三元鋰不能對(duì)立起來,不同材料體系各有其適用的場(chǎng)景。
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從第一性原理出發(fā),鋰電產(chǎn)業(yè)多元材料體系協(xié)同發(fā)展才是未來方向,不能走單一技術(shù)路線。尤其是能量密度作為電池的核心指標(biāo),不能拋開它去談其他。
在麒麟電池體系下,寧德時(shí)代還發(fā)布了電芯能量密度達(dá)350Wh/kg、體積能量密度達(dá)760Wh/L的麒麟凝聚態(tài)電池。
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這個(gè)能量密度可使轎車?yán)m(xù)航達(dá)到1500公里,全尺寸大三排、大六座SUV續(xù)航突破1000公里,同時(shí)電池包重量控制在650公斤以內(nèi)。
此外,由于將傳統(tǒng)液態(tài)電解液升級(jí)為凝聚態(tài)電解質(zhì),從源頭實(shí)現(xiàn)了“無液可漏、無液可燃”,安全性也大幅提升。
增混車進(jìn)入純電600km續(xù)航的時(shí)代
前幾天,零跑C19剛拿出純電500km續(xù)航的驚艷表現(xiàn);而寧德時(shí)代的第二代驍遙超級(jí)增·混電池,則要把增混車型帶入純電600km續(xù)航的時(shí)代,并且全系標(biāo)配10C超充。
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其中,純電600km為三元版本,整車綜合續(xù)航突破2000公里。而磷酸鐵鋰版本的純電續(xù)航也能做到500公里。
動(dòng)力方面,第二代驍遙在滿電狀態(tài)下的瞬時(shí)功率為1.5兆瓦,即便在20% SOC虧電狀態(tài)下,仍能穩(wěn)定輸出1.2兆瓦。
寧德時(shí)代的設(shè)想是,將增程車的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)率降低到1%——這真是“買發(fā)動(dòng)機(jī)送車”了。
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電池技術(shù)的最后一部分是鈉離子電池。
一句話概括就是,寧德時(shí)代的鈉電池現(xiàn)在已經(jīng)過了驗(yàn)證期,屬于在做最后量產(chǎn)的一個(gè)沖刺,預(yù)計(jì)在2026年底正式規(guī)模化量產(chǎn)。
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為什么要建設(shè)超換一體?
寧德時(shí)代今年將建設(shè)4000座超換一體站。其特點(diǎn)是:充電與換電共享箱變與充電模塊,減少能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié),綜合電損率較市場(chǎng)配儲(chǔ)充電站降低超過13個(gè)百分點(diǎn)。
此外,換電站的電池也可以對(duì)充電樁放電,設(shè)備復(fù)用率達(dá)到85%以上,單個(gè)車位的服務(wù)能力是配儲(chǔ)充電站的3倍,而超充部分的固定投資成本僅為后者的1/5。
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這有點(diǎn)像把儲(chǔ)能做成了換電站,通過換電也能實(shí)現(xiàn)盈利。
那么,在超充已經(jīng)能做到6分鐘滿電的高效背景下,為什么還需要換電?
寧德時(shí)代解釋:快并不是換電的唯一優(yōu)勢(shì)。在補(bǔ)能體驗(yàn)、使用體驗(yàn)上,兩者各有不同。
比如車電分離——電池本身物理特性決定了它必然會(huì)衰減。
對(duì)于用戶來說,尤其是未來電池還會(huì)持續(xù)升級(jí)的情況下,租電比買電更具優(yōu)勢(shì)。
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另外,目前電池正規(guī)回收率剛剛超過50%,換電模式也有助于推動(dòng)電池回收走上正軌。
更重要的是,寧德時(shí)代認(rèn)為,超換一體相比單純的配儲(chǔ)充電站是更優(yōu)解,能夠讓運(yùn)營(yíng)方實(shí)現(xiàn)盈利。
總之,換電和充電不是對(duì)立關(guān)系,就像磷酸鐵鋰和三元鋰也不是對(duì)立關(guān)系。
在換電電池方面,寧德時(shí)代首批推出75度電、搭載800V高壓架構(gòu)的26號(hào)換電電池,可適配B級(jí)至C級(jí)的800V車型。后續(xù)隨著五菱加入,20號(hào)電池落地,將實(shí)現(xiàn)從A0級(jí)到C級(jí)的全覆蓋。
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從覆蓋全化學(xué)材料體系的五款電池產(chǎn)品,到超換一體的補(bǔ)能網(wǎng)絡(luò),寧德時(shí)代已打通了從電池產(chǎn)品到補(bǔ)能基礎(chǔ)設(shè)施的全鏈路布局。
當(dāng)3分鐘超充、1500km純電續(xù)航、跨品牌換電成為現(xiàn)實(shí),燃油車最后的補(bǔ)能與續(xù)航優(yōu)勢(shì)也將徹底消失。新能源出行的新時(shí)代,真的要來了。
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