
“极氪001的电池安全性能达到100%嘛?”

Z-talk郑州站第二场,宁德时代电池讨论会专场,出乎意外,报名去的女车主非常多,不清楚大家都是冲着机械钥匙链去的,还是冲着颜值超高的宁德时代讲师小哥哥去的。
最近麒麟电池热度很高,我的目的性很强,就是冲着电池去的。课程结束第三天,都还有极氪伙伴问我要课程资料的,可想如果没有去,得是有多么的遗憾。
🔋【一】讲师介绍
这次Ztalk邀请来的讲师是来自宁德时代的资深产品工程师——牛月赞

在之前的宁德时代工程师专场里面没见过,但是从新闻了解到他可是2020年宁德时代限制性股票激励计划重点激励对象,年经轻轻就已经是企业核心骨干了,讲PPT的内容又专业又通俗,要是你单看PPT的话,那是完全看不太懂的。
🔋【二】内容重点
整个内容分为五个部分阐述,包括宁德时代的企业介绍、电池基本原理及发展史、电池技术现状及新技术前瞻、麒麟电池&热安全专项(电池安全)介绍,以及电池的应用建议。
1️⃣1.宁德时代介绍
⭕️基本情况:

宁德时代大家都不陌生,电池供应巨头,全球设立五大研发中心,十三大生产基地(其中河南洛阳也有宁德时代的生产基地),总部设置在中国福建宁德。
⭕️市场占有量:
目前市面上90%以上新能源电车使用的都是宁德时代供应的电池,2022年宁德时代出货量191.6GWh,等效装车383.2万辆(按单车50kWh计算),全球市场占比37%,是BYD的2.7倍。储能电池产量市占率全球第一。
⭕️服务客户:

目前已覆盖美国、中国、英国、德国、澳大利亚和韩国等储能主要市场,为当地提供清洁能源消纳、电网辅助服务、削峰填谷等储能服务。同时获得过一系列的国际奖项。全年用于投入技术研发的费用占比非常高(数据我忘了)
2️⃣2.电池基本原理及发展史
⭕️电池发展史:

从富兰克林1748年提出了电是物质的一种元素,一直到2001年,A123使用纳米级粉料生产制造了锂电池系统,从此锂电池进入快车道,并逐步应用到多个场景领域。
⭕️电池的原理:
锂电池工作机制基于电化学反应,而电化学反应的本质是:电子转移及化学键的形成和断裂和对应于电能和化学能的相互转变。

这里提到了国际锂电池专家Michel Armand,他最早提出了摇椅 (Rocking-chair) 电池原理,通俗的讲就是正极到负极的一个输入与输出,就跟摇椅一样一晃一晃的到对面,下面有个化学公式,大家简单了解一下即可,感兴趣可以上网上搜一下视频。
⭕️电池基本概念:
我们现在看到的汽车电池实际上是通过将电芯或电芯模组通过PACK(打包)制作成一个整体的电池包,安装到电车上从而为电机提供能源动力的。

里面提到了四个关键性能指标:体积能量密度(VED)、重量能量密度(GED)、安全(NP)及自放电率。
其中VED越高单位体积电量越多、GED越高单位重量电量越多,电车续航能力就越强,跑的就越远。
3️⃣3.电池技术现状及新技术前瞻
⭕️近代电池的演化
宝马诺1e(LFP Module/Pack 续航里程:150km),极氪009(CTP 麒麟 续航里程:1000km),目前还有正在研发中的CTC 续航里程预计能到达1200km。

也就是说009和001目前搭载的麒麟电池是全球汽车应用领域续航最长最先进的电池。
⭕️麒麟电池介绍:
麒麟电池获得了260多项专利技术,首创大面冷却技术,独创电池包内部空间共享技术,较4680成组效率提升13%,同时具备四项技术优势:

🌟高能量:续航1000+km
🌟超级快充:充电10分钟,畅行400+km
🌟极致热管理:加热速率 提升2.5倍, -10℃加热到0℃ 由12.5min缩短到5min
🌟极致安全:永不起火(这也是为什么极氪敢这么硬气说自己肯定不会出现自燃的关键原因)
‼️这里差一句话:牛老师建议大家不要自行去外面的店里改装电池板,因为改装后的电池通常是不会经过严格检测的,可能会造成燃火事故)
⭕️电芯技术方面:
采用的M3P技术,优选掺杂元素及合成工艺,提高本体与碳包,覆层的电子导电率与材料克容量。也就是说能量密度越高,续航越远。

🌟末端功率优势:较NCM具有低端功率优势,增程模式下,相比NCM体系有5%~10%电量收益。通俗讲也就是说不容易出现明明电池显示的还有10%的电量,但是突然就没电了。
🌟低温能量保持率提升:低温性能相比LFP提升20~30%。与三元比,达成相当的配电量,且可简化系统安全防护。
⭕️SIB技术创新:

WO/US专利授权10+,家族专利50+,钠电池能量密度在友商对比中N0.1(这部分内容展示过于专业,完全听不大懂,大家只记得属于目前最先进的即可。)
⭕️快充技术:

麒麟4C10min续航400公里,较其它产品10min,续航200公里,提升100%。
具有更快充电时间,更宽温域范围,更强环境适应性;更低温升和温差,确保产品寿命及可靠性的绝对优势。
4️⃣4.麒麟电池&热安全专项介绍
⭕️结构创新:

🌟功能三合一,通过“大面水冷板”实现隔热+膨胀间隙、水冷板和箱体横纵梁结构功能。
🌟水冷板板弹性变形配合电芯微观呼吸伸缩,全生命周期保持最优热管理和结构性能。
🌟大面水冷板不仅实现功能复用,性能表现更有显著的提升。
‼️这里提到了一个暂时不能公开的内容,我简单描述一下,就是说麒麟电池相较于BYD的刀片和特斯拉的电池,在组成结构上可控间隙利用率最高,使得整个电池组量提升了13%,体积利用率达到72%(图片不让放,大家自行脑补)

PS:然后还讲到了低温启动、快充、防水、热扩散阻隔NP技术等涉及到核心的内容,我会在问答环节以比较通俗的内容表述。
5️⃣5.电池的应用建议
⭕️影响电池寿命的关键因素:寿命初始、终止、健康、倍率、荷电状态以及倍率。在服务寿命(Service Life)整个过程中,电池衰减由两部分构成:循环寿命(Cycle Life)衰减&日历寿命(Calendar Life)衰减耦合。

这里提到了电池保养的贴士:
🌟日常短途通勤过程中,在续航足够的情况下,上限设定90%有助于电池寿延长寿命
🌟按需充电,对于下车即插枪,经常保持高位SOC不是“好习惯”
🌟在不影响应用的情况,减少快充频次有利于提升电池寿命
🌟长期外出时,电量控制在40~70%之间有利于电池延长寿命
⭕️在充电放电涉水方面的贴士:

🌟尽量避免过充过放及减少大电流充电(快充)频率,定期进行小电流充电(慢充),有利于提高电池的一致性
🌟在低SOC(≤20%SOC)行过程中降低急加急减频率,有助于提高整车续航
🌟电池密封等级IP68,严谨私自及非专业机构拆卸、安装、改装或是调整,导致密封失效出现浸水风险
⭕️最后一部分是电池电耗分布介绍。这个部分涉及到太多关于电车的结构分析图,所以也暂时不能够贴图发出来。不过工程师附件的三张结构图,将电车整车能耗表现出来。

在25℃气温下,百公里平均能量流,动力电池能耗18.1,其中空调占0.885;相较于-10℃气温下,百公里平均能量流,动力电池百公里能耗27.9,空调占9(主要涉及到空调压缩机、空调PTC和电池PTC)
然后有一些市场主流电池的参数对比图,有明确体现了麒麟电池的在能耗、续航和安全方面的绝对优势。
‼️总结:极氪目前在009和001上配置的是全球最先进的电池。
🔋【三】问答环节
🤔1问:未来要想增加续航,除了增加电池容量、降低输出功率和减重以及能量管理的算法,还有其他的方法和路径没有?
答:增加续航的方式,主要形式是增加电量,方式有如下几种;
提升电芯能量密度(VED&GED),体系升级,成本有可能上涨
成组方式改成CTC模式,提升体积利用率
整车系统减重,提升SIC等功率器件比例,降低能耗
🤔2.问:将来是否会有续航能力超过1500KM的电池产生?
答: 是有可能的,但是超过1200KM续航的电池对电车的实际社会价值意义不大,而小功率成本更低同时满足通勤的续航的电池很大可能是未来的重要研究方向。
这也就意味着即便有能够突破2000KM续航的电池产生,对用户在实际用车场景上提供的价值并不大。
基于现有极氪001能耗,要做到1500公里,整车电量至少控制在210kWh以上,电量不是越大越好,还是要根据实际需求及成本角度出发,其实1000公里的续航,按照寿命末期80%SOH,高速0.8折来算,整车续航也可以行驶640公里,行驶时间大概6个小时以上,上可以到沈阳,下可以到青岛,不论从驾驶感受还是行驶距离,其实没有必要把续航里程提高至1500公里。
🤔3.问:麒麟电池的安全性如何?
答:麒麟电池采用的NTP无热蔓延防控技术,在主动隔热方面更安全先进。

采用泄压阀与高压电芯分离式设计,极端情况下产生的烟气泄压由电芯底部完成,与电芯高压形成空间隔离,有效抑制异常热量向高压部件蔓延,稳定放电至安全状态。也就是说在不进行人为的改动前提下,电池经得起比国家安全线要求更高的测试标准。(这部分内容引用麒麟电池的安全说明)
🤔4.问:为什么冬天充电效率比夏天低?
答:因为电池内部是分子结构,温度越高,分子活跃度越高,效能越高,反之温度越低,分子活跃越低,效能越低。这就是为什么冬天要增加电池恒温的功能,包括充电的时候建议先给车辆提前预热启动。

🤔6.问:电池怎么用、用多久才能把用到换电池
答:用到车报废了,电池都很难用到70%以下。也就是无论是理论上还是实际应用上,已经从技术层面决定了,电池的寿命足够长久。但是为什么车企对电池的质保有明确的年限和里程,是基于市场换车的综合年限做出的考虑。
所以有车友说要把初代001当传家宝,一代传一代。
🔋【四】总结
Ztalk的确是一个干货很足,能够让我们更加了解自己车子情况的一个技术讨论分享活动。
通过这次分享交流,也知道了为什么极氪能承诺自己的电池足够安全,三电质保可承诺终身的原因。
希望这种活动能够长久举办下去。今年据说还会有冬测和工程师测试,建议大家有时间一定要报名参加!

我是AMI,希望整理的资料能够对大家有所帮助,有遗漏的部分和想要问的问题大家可以留言,我可以代大家去问,随时进行答解。