石墨烯、碳纤维,雅迪的绿色未来宏图
2022年,中国的汽车保有量是3.07亿辆,而2021年底统计的两轮电动车保有量已经达到3.4亿辆,两轮电动车在短短的十多年时间里就超越了汽车成为国人最常用的出行交通工具。
在日常通勤市场上,两轮电动车已经成为主流,但是在中短途的出行市场中,两轮电动车依然有着很大的潜力可以挖掘。想要释放中短途出行市场的潜力,首先需要解决的就是两轮电动车的续航问题。
如何解决?两轮电动车的头部厂商雅迪给出了答案,在刚刚结束的2022年雅迪科技集团能源科技大会上,雅迪发布了石墨烯电池第四代、石墨烯电池第三代Plus和碳纤维2.0锂电池,其中石墨烯电池第三代Plus的续航最高可达200公里。
雅迪是如何做到的?雅迪未来打算如何继续推动两轮电动车的动力电池发展?带着这些疑惑,我在2022年雅迪科技集团能源科技大会上对华宇新能源科技有限公司研究院副院长陈冬、雅迪科技集团产品研究院新能源中心资深总监蔡铜祥、雅迪科技集团产品研究院动力能源中心总监助理金源进行了采访,希望可以得到一份答案。
技术赋能,科技创新
动力电池是两轮电动车的核心,直接决定了续航及动力表现,面对用户日益增长的出行场景新需求和城市用户生活半径的扩大,雅迪也有着对应的动力电池发展规划。
华宇新能源科技有限公司研究院副院长陈冬提到了数个关键词:高密度、长续航、轻量化、快充、换电。随着用户出行场景的日益丰富和生活半径的扩大,人们对电动车的续航需求也随之提高,电动车动力电池未来必然还会向更高密度和更长续航的方向演进。
雅迪的石墨烯电池就是这个方向的主力,雅迪在电池中采用了全新的高活性超大板栅设计,使石墨烯电池在同等体积下的容量比普通铅酸电池提高30%,拥有更高的单位体积能量密度。
除了高密度、长续航,面对国标电动车的55KG重量标准,动力电池的轻量化也势在必行。为此雅迪在锂电池领域引入了碳纤维材料,这种比强度极高的材料在降低电池重量的还能带来电池的整体强度提升,而且可以作为导电网络材料使用,减重的同时增强锂电池的导电效率。
在此基础上,雅迪为了进一步完善用户的使用体验,在快充、换电领域推出了不少产品,比如与石墨烯电池搭配使用的快充模块,可以让原本5-6小时的充电时间缩短到3小时,两小时内就可以充入80%的电量。而换电则是最轻松简单的充电方式,雅迪目前已在多个城市建立换电站,“换换系列”也已经同步发售。
随后,陈东还谈论到雅迪在动力电池的研发与投入:雅迪始终坚信只有核心技术、底层技术的不断突破,才能让整个行业与企业走得更远。所以雅迪当下也会将能源技术作为研发主航道,好比要做一台好车,必须先满足用户对于一辆电动车续航、动力的基础需求,这样其他优化用户出行体验的增值功能才能充分发挥出来。
单就石墨烯电池一项,雅迪就投入了百人级的团队和七年时间进行迭代更新,最新的石墨烯第3代Plus、第4代电池在抗寒性、循环寿命、电池容量等方面都有显著提升,能够满足用户更苛刻和多变的使用要求。
而且,雅迪已经连续多年加码技术创新,截至2021年雅迪的整体研发预算近10亿,一直处于行业领先位置,同时还拥有上千人级别的研发人才储备,从资金和人力投入上都能体现雅迪对科技创新投入的决心。
石墨烯电池的未来
雅迪用百人团队和七年时间率先完成了行业首款石墨烯电池,从根本上改变了铅酸电池的充电速度慢、电池续航短、循环寿命低、耐寒性能差等诸多痛点。石墨烯3代Plus电池的可循环充电次数就已经达1000多次,寿命是普通电池的3倍,而在石墨烯4代电池上,雅迪更是首创铅酸电池3年质保,以实质行动保障用户的使用体验。
作为行业中首个将石墨烯材料应用于电池的研发团队,从石墨烯材料的制备到石墨烯同铅酸材料的完美融合,雅迪步步为营陆续攻克对成本、品质有严格要求的量产石墨烯制备技术、石墨烯浆料成分不稳定、以及铅材料分布不均等难关,才最终制备出符合商用量产需求的石墨烯电池。
雅迪科技集团产品研究院新能源中心资深总监蔡铜祥表示:在接下来的时间里,雅迪将会继续研究如何进一步提高电池密度,降低电池使用过程中的能量损耗,提高能量利用效率,同时还会继续在电池循环寿命等问题上继续加大投入,最终的目标是打造出可以与车辆拥有相同寿命的石墨烯电池,以此降低用户使用过程中的车辆维护费用。
雅迪科技集团产品研究院新能源中心资深总监蔡铜祥表示:在研发石墨烯电池的道路上,雅迪已经走了一段路,但我们不会止步于此,未来希望通过石墨烯技术的突破,让电动车续航提升再上一个台阶,让出行电量焦虑彻底成为历史。
铅酸、锂电并行策略
目前两轮电动车市场的趋势是锂电池,但是低成本、高可靠性的铅酸电池同样有着庞大的市场,在雅迪的未来电动车市场蓝图中,石墨烯铅酸电池与碳纤维锂电池将会是并行的两个方向,并没有明显的主次分别。
在雅迪的规划中,石墨烯铅酸电池与碳纤维锂电池将分别对应不同的用户群体和使用需求,为消费者提供从入门到高端的不同层级产品,让任意需求的消费者都可以得到满足。
雅迪在锂电池方面的方向是轻量化、智能化,通过碳纤维等技术的加持,让锂电池在轻量化的同时依然可以获得全面的性能提升,其中就包括安全性能。在6月27日雅迪发布的冠能3.0 S9 Max,使用碳纤维2.0锂电池的续航里程天花板200km,后续的目标是实现300km及以上的更高续航里程。
而在智能方面,雅迪打造的智能中控系统能够对锂电池进行智能诊断(内短路及析锂提前预警等),还有远程OTA升级、智能配置、智能通讯STC充电及多包并联等功能,让用户可以持续获得体验提升。
最后,雅迪科技集团产品研究院动力能源中心总监助理金源表示:雅迪的“石墨烯+锂电池”将会是并线协同发展的技术路线,未来也将结合市场规范及用户诉求,打造不同的产品来满足不同人群的需求。
雅迪的产品中将同时包含电动自行车、电动车摩托车、换电兽、电踏车、滑板车等不同品类,针对不同人群采用不同的宣传、投放策略,多样的产品类型满足用户多种出行需求。
尖端科技上新,雅迪“能源科技大会”破解电池长续航“密码”
两轮电动车的未来在哪里?这个问题的答案也许就在8月18日雅迪无锡总部举办的2022年雅迪科技集团能源科技大会里。这场主题为“超强来电 超长续航”的能源科技大会,为我们展示了雅迪近年来在两轮电动车动力电池方面的研发成果,现场对TTFAR石墨烯3代PLUS电池和TTFAR碳纤维2.0锂电池进行了碾压、冰冻、容量等极限测试,并在权威媒体及嘉宾的见证下发布了TTFAR石墨烯4代电池。
极寒、碾压,“疯狂”的雅迪
结束颁发证书、演讲等环节后,雅迪在多家权威媒体的见证下对TTFAR石墨烯第三代PLUS电池、TTFAR碳纤维2.0电池进行了多项极限测试。在大会现场,有多个电池被冰封在巨大的方形冰块中,而冰块的中央则是一块TTFAR石墨烯第四代电池,据雅迪介绍,这些冰块都是从-20度的冷库中取出,并且已经冷冻了一段时间。
传统的铅酸电池在温度低于5度时就会出现性能下降,而在温度低于0度以后性能下降就会变得十分明显,甚至会出现无法充电的情况,对我国北方地区的用户在冬天使用两轮电动车造成了不少麻烦。
而在-20度下冰封过的TTFAR石墨烯电池第四代的表现又会如何?我想答案大家都已经知道了,砸开冰块后取出电池,没有经过任何处理就直接接上电线点亮了现场“超4500万只”的灯牌,证明电池依然可以正常使用。
随后,雅迪还对电池的续航、供电效率进行了多方面展示,八部工业风扇、一台大功率柜式冰箱,均采用雅迪本次发布的电池供电且运行正常。正面印证雅迪的石墨烯电池、碳纤维电池在放电性能、电池容量等方面的突破,接下来就是本次大会的重头戏。
(为冰箱机周围一圈LED麦穗供电的锂电池)
一直以来,锂电池凭借其高电池容量、高循环次数等优点备受高端两轮电动车的喜爱,但是众多优点的背后也有着一些缺点,比如安全性不足。为了最大程度保障驾驶员的安全,雅迪一直着力于提高锂电池的安全性,在引入碳纤维材料后,成功打造出具备更高能量效率和更高结构强度的碳纤维锂电池。
在大会现场,雅迪展示了TTFAR碳纤维2.0锂电池,并用一部重达20吨的大巴车进行碾压,碾压后被取出的锂电池直接放入在一旁等待的雅迪电动车电池仓,经过一段短暂的操作后电动车成功启动并行驶了一段距离,证明了雅迪碳纤维2.0锂电池在安全性等方面的实力。
一系列的极限测试,展现了雅迪对自己新产品的自信,同时也树立了两轮电动车动力电池的新天花板。
双碳科技加持
石墨烯、碳纤维,这两种以碳元素为基础打造的前沿材料,拥有出色的物理性质与化学性质,一直以来都是能源领域十分重视的新材料。但是,在两轮电动车领域中却鲜少有厂商将它们与动力电池联系起来,而雅迪在7年前开启的相关研究,就成为了推开两轮电动车新时代的钥匙。
通过在铅酸电池的电解液、导电网络等结构中加入石墨烯、抗冻液等材料,成功令铅酸电池摆脱了原有的寿命短、容量低、不耐寒等缺点,使TTFAR石墨烯第三代Plus电池寿命是普通铅酸电池3倍寿命,同时容量也比同体积铅酸电池高30%,配合雅迪的TTFAR动力系统满足了用户对超长续航距离的要求。
雅迪在石墨烯领域的探索与创新也得到了石墨烯之父——诺贝尔物理学奖获得者安德烈·海姆教授“石墨烯技术的先驱者和全球领导者之一”的权威肯定。对石墨烯材料在动力电池领域的成功应用,让雅迪再次成为行业及媒体的关注焦点。
雅迪组建了一个百人级别的研发团队,花了7年时间研发与优化石墨烯等前沿材料在电池领域的应用,并将其转化为商用产品。
雅迪敢于挑战石墨烯电池、碳纤维电池的底气,来源于其行业领先的技术研发实力,不仅是行业内唯一拥有2大CNAS国家级企业实验室、6家行业领先水准技术研发中心的企业,更是拥有超过千名研发人员,远超行业的平均水平。
石墨烯在电池中的使用已成为行业重要应用方向,雅迪作为新型技术的开创者和引领者也将持续不断地探索行业新可能,在完成自我突破的同时,推动行业发展与革新,让亿万人享受美好出行,引领行业攀登更国际化、高端化市场,向世界展现中国科技的硬实力。
重塑能源行业标杆
在大会现场,弗若斯特沙利文为雅迪颁发累计销量超4500万只、首创石墨烯电池、首创新国标电动两轮车最大容量锂电池等多项认证证书,对雅迪在电池能源是的科研突破和性能升级予以肯定及认可,并希望雅迪以科技创新为引擎,开创长续航两轮电动出行的新时代。
会上,中国电池工业协会秘书长朱业耘女士发表了讲话:
面对用户逐渐苛刻的要求,雅迪从根本出发,不仅仅是投入大量人力物力研发电池能源的相关技术,在电机、电控、充电器等方面也投入了大量资源,打造一台全链路协同升级的新时代两轮电动车,雅迪将其命名为TTFAR 3.0增程系统。
整套系统包括国际领先TTFAR电机,优化磁路设计,增加功率密度,提升电机效率,更高效运行,实现更远续航里程;TTFAR氮化镓充电器,采用领先氮化镓材料,体积更小更便捷,智能通讯技术实现充电器对电池的过充保护,有效延长电池寿命;TTFAR智驾电控核芯,新增了TTFAR+SPORT双骑行模式,是动力里程双兼顾的最佳解决方案。
从里到外全面升级两轮电动车的各项性能与功能,雅迪致力于带给用户前所未有的绿色出行新体验,树立两轮电动车行业的新标杆。
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