5c锂电池 欣旺达:5C三元锂电池正在开发中,4C磷酸铁锂电池具体数据请关注后续公告

小编 2024-10-21 锂离子电池 23 0

欣旺达:5C三元锂电池正在开发中,4C磷酸铁锂电池具体数据请关注后续公告

金融界2月21日消息,有投资者在互动平台向欣旺达提问:董秘,您好,贵司在今年2月份春运在上海、广州、杭州、深圳、北京等五大机场,播放了,一杯咖啡,满电回家,闪充电池,充电10分钟,续航500km的广告,请问,目前5C三元锂电池开发完成了吗?贵司欣旺达动力表示,已开发完成4C磷酸铁锂,LFP 600A闪充电池,-20度放电能量保持率80%以上,内阻比同类产品低18%,185wh/kg高能量密度,是否属实?谢谢。

公司回答表示:公司5C三元锂电池目前正在按照进度进行开发中,公司4C磷酸铁锂电池具体数据请关注后续公司披露的定期报告或者产品发布会。

本文源自金融界AI电报

5C电池“Buff 叠满”,安全怎么保证?|钛度车库

图片来源:AI生成

最近,理想汽车2024春季发布会正式发布了首款纯电MPV——理想MEGA。作为理想电动化转型的首款车,自然被寄予了厚望,李想在发布会现场更是希望它成为“下一个爆品”“50万以上销量第一的产品”。

既然要成为爆品,那就必须要拿出一些“人无我有”的亮点,其中一个就是与宁德时代合作的5C麒麟电池:充电12分钟续航500公里。

早在三年前,理想汽车便和宁德时代合作,希望能在不牺牲能量密度的前提下,做出一款超充电池。

为什么要在行业还没有完整的超充电池的技术路线的情况下,花费1000多人的力量投入研发呢?

在钛媒体App与理想汽车动力电池高级总监柳志民 的沟通中,他表示,这与消费者的需求不无关系。当人们看着电动汽车的续航里程从100公里、200公里不断攀升到700公里,但充电时却还要等待半个小时、一个小时,甚至在节假日时还需要在充电站前大排长龙的时候,消费者的焦虑自然就从续航转移到补能速度上面来。

我们通常看到的几C电池当中的“C”指的是充电倍率单位,C倍率越大,充电效率越高,充满电用时越少。通俗来讲,1C充电就是指1个小时将电池电量充满,2C则是2分之一个小时(30分钟)充满,那么4C充电就是指电池在四分之一个小时内充满,也就是15分钟可将电量充满。理想MEGA搭载的宁德时代这款电池就是目前业内比较少的5C超充电池。

实现5C的难点在哪儿?

想做5C电池的不只是宁德时代一家,欣旺达在投资互动平台上表示,公司5C三元锂电池目前正在按照进度进行开发中。从蜂巢能源之前发布的L400短刀电芯的资料来看,也能够覆盖4C以上的高倍率场景,并且预计在2024年下半年量产。

既然大家都想做5C,为什么在过去一段时间业内对于3C升到4C甚至升到5C充电能力的进度相对缓慢呢?

原因就在于,两个主要挑战没有解决:一是如何达到峰值的5C倍率;二是在这么快的充电速度下,又如何长时间保持超充功率?

一般来说,在高充电倍率下,锂离子脱嵌和迁移的速率加快,部分锂离子来不及进入正负极,易形成副产物,导致活性物质损失,加速电池寿命衰减。并且析锂现象容易加剧,所产生的锂枝晶一旦刺穿隔膜,将导致电池内部短路,引发起火等安全事故。

对此,宁德时代国内乘用车事业部CTO高焕向钛媒体App介绍称,在负极部分,宁德时代通过缩短石墨颗粒尺寸和多端面技术、超离子环包覆技术、超充体相改性技术来提升充电速度,从而使整个充电性能提升1.2倍。

其次,宁德时代还研发了超高导电解液,实现对SEI膜进行调控,让界面膜更薄、更均匀、更致密,厚度从20nm降低了8nm,这薄意味着锂离子进入石墨负极的界面路径更短,让充电动力学提升了30%。

最后在隔离膜的优化部分,宁德时代做了两方面改良,其一是提升了10%的孔隙率,其二是降低10%曲折度,让锂离子穿过隔膜的路径更多、更快捷,进而电池整体动力学提升了10%。

实现5C超充的第二个难点,是如何能够让电池具备持续大功率充电能力。高焕也向钛媒体App坦言,“12分钟500公里和10分钟400公里相比,峰值时间虽然多了2分钟,但难度却是指数级提升的”。

要实现12分钟500公里充电性能,电芯内阻需要做到0.3mΩ以内,据高焕介绍,宁德时代通过正极材料、电解液、结构优化角度,使得最终的电芯内阻小于0.3mΩ,这产生的结果是产热功率下降25%,电池温升降低7℃,“5C充电发热量比市面上常规的2C电池还小”。

解决了发热问题,宁德时代也从散热上面做出了优化,高焕解释说,如果按照以前传统的Pack,电芯到模组、模组再到Pack的层次,集成效率太低,也装不了多少电量,所以通过麒麟电池的CTP3.0架构,采用双大面水冷板,既保证了它的散热面积,同时又提升了整个电池包的集成效率。

“Buff 叠满”,安全怎么保证?

从这款电池的细节上,我们除了能够看到5C之外,还有800V高压、100多度的大电量......在电池自燃、碰撞起火的新闻时常登上社交媒体热搜的情况下,这么多的能力叠加在同一个电池上,也不免让人产生疑问:电池安全能够保证吗?

高焕透露,在电池的设计过程中,无论是电芯本身的安全设计,还是Pack的防护、电池包里的绝缘,所有过程中都针对超充可能带来的潜在风险,做了安全的冗余设计。据他介绍,麒麟5C超充电池留足了30%的充电安全余量。

此外,为了实现了侧碰后电池冷板0侵入、电芯0侵入,从根本上解决了电池碰撞带来的安全问题,宁德时代还基于麒麟方案,在电池包内部增加了一根横梁来进行力传导。不过,由于加入这根横梁导致电池包工艺的难度大幅增加,为此宁德时代还专门设计了一个马鞍横梁结构,在降低工艺难度的同时,增强了侧向防护力。

生产阶段,这款电池是在宁德时代的灯塔工厂生产。根据宁德时代提供的数据,灯塔工厂的生产制造可以确保最终实现:每颗电芯下线前设置超过6800个质量控制点,平均一个电池追溯数据超过1万项,将单体失效率降低到PPB(十亿分之几)的水平,高出行业平均水平PPM(百万分之几)3个数量级,质量标准严格1000倍。

当电池交付给用户,宁德时代还对电池进行了完整的安全监控系统,无论是在车端,还是在充电场站、在云端,设置有完整的三位一体的算法,三道防线,对安全做相关的防护。

无论是设计、电芯材料、Pack集成架构、热管理性能、安全防护,我们能够看到麒麟5C电池在技术上的突破,不过,这些往往都也会伴随着高成本,虽然官方并未透露具体的成本数字,但高焕也向钛媒体App坦诚表示,和现有的目前市面上的2C、3C电池相比一定会有些成本的增加。不过,他认为“这个成本的增加达到这样的性能,对于成本的付出是可以接受的”。

5C电池技术与安全难点突破之后,还面临一个问题,如果没有5C电池对应的超充桩,其快充能力也不能真正释放出来。

为了实现快充能力,理想汽车也正在加快建设自营的超充站。目前,在高速场景,理想汽车已经建成超过300座超充站。未来,理想汽车计划投入超过60亿人民币,建设超过5000个直营5C充电站,覆盖全国95%的高速和重要国道。作为参照,截至2023年11月,特斯拉在国内建成了1800多个超级充电站。

柳志民也向钛媒体App透露,5C超充桩随着MEGA的发布,将会逐步开放给通过安全认证的高压车型。他解释说,“因为5C超充的速度既考验充电速度,也会关联到电池充电的能力和安全性,而且5C桩匹配高压纯电车型才可发挥最大充电效率。”

可以预见的是,随着MEGA的上市,会有更多厂商开始关注或者推出类似宁德时代的麒麟5C电池,5C技术将在接下来出现快速发展。

对于后面5C电池的进化,或者说动力电池未来的发展趋势,高焕向钛媒体App总结表示,无论是麒麟5C电池,还是2C、3C电池,其实最终的目标都是实现电动车、新能源车的高质量发展,全面地替代燃油车。

整体而言,以前行业首先解决的是里程问题,从100公里到200公里,再到500公里,甚至1000公里;现在开始解决的是补能的问题,再往后面看,高焕认为就是解决全场景、全气候的问题,电车真正做到和油车一样方便。

(本文首发钛媒体App,作者|韩敬娴,编辑|张敏)

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