日前,宁德时代发布了预热已久的「麒麟电池」。
麒麟电池通过内部结构创新,实现了能量密度的提升和快充效率;该架构支持三元锂电池和磷酸铁锂电池,三元锂的系统能量密度可以达到255Wh/kg,这是一个非常夸张的数据,曾经的三元锂体系的系统能量密度能达到160Wh/kg以上就算很难得;而麒麟架构的磷酸铁锂电池的系统能量密度都已经达到了160Wh/kg,这是个很大的突破,比亚迪刀片电池的储备技术之前就做到了相同标准,不过在量产车上似乎还没有应用,也许就是在等这个新的挑战吧。
“体积利用率”的提升是麒麟架构的最大亮点
宁德时代的部分电池或特斯拉的4680电池,这些电池都是圆柱电芯并通过粘结剂作为结构体,圆柱电芯的体积利用率非常低;想象一下,四节圆柱电池挨在一起,中间是不是就要出现空隙;这就是圆柱电池的圆点,太浪费空间,再加上电池模组、加强结构、连接杆和紧固件,此类电池包的体积利用率一般都不足50%,也就是说体积本就有限的电池包里有一半以上的空间是被浪费的。
而麒麟电池采用了方形的电芯,如果采用电芯加总成的方式,体积利用率必然会大幅提高;宁德时代的数据显示麒麟电池的体积利用率略超72%。
比亚迪的刀片电池体积利用率曾经是超过60%,在e平台3.0架构推出之后,其无模组的电池车身一体化架构实现了体积利用率的进一步提升,标准达到了66%,系统能量密度提升了10%。
这个标准还是要比麒麟电池的参数低一些, 具体应用数据会如何还要拭目以待,毕竟宁德时代只是电池生产厂商,而比亚迪还有整车业务。
“4C快充”值得期待
麒麟电池支持4分钟快速热启动,以及10分钟充至80%,快充时间非常短。
比亚迪的e平台TCB架构的刀片电池也有很高的标准,高压升压充电方案可以实现充电15分钟续航超300公里。
标准似乎还是略低于宁德时代麒麟电池。
不过超高压充电对电池组的散热能力是很大的考验,高压快充会让电池内部产生大量的热能,电池组内部温度急剧升高可能会导致电芯热失控,说白了就是自燃甚至爆炸;所以麒麟电池对电池的正负极材料进行了升级,负极的石墨材料进行了改性处理,并且采用了硅基负极。
硅基负极可以通过碳基材料进行复合改性处理,让硅基负极材料形成均匀的导电网络结构,达到导电性好、附着性好和化学稳定性高的标准;使用硅基负极的麒麟电池应当能做到其描述的4C稳定快充,配合高标准的水冷散热系统,以及极端情况下的急速降温设定,安全性能应当是不用担心的。
比亚迪是否会祭出“大刀”?
这是最值得持续关注的,麒麟电池的推出对于比亚迪弗迪系的外供会有一些影响,而比亚迪也不是个好惹的企业;在刀片电池推出之际,比亚迪改写了动力电池安全性能的测试标准,也就是“穿刺短路试验”。
刀片电池可以通过钢针直接戳穿,造成动力电池内部短路。
一般的三元锂电池在短路瞬间就会爆燃,在实验室实际体验的感受特别深刻,隔着防爆玻璃的爆燃瞬间都能看到防爆玻璃在冲击波的作用下抖动;所以电池安全是最重要的,刀片电池做到了穿刺短路不起火,温度在30-60摄氏度之间,并且能承受炉温并保证过充不起火,安全性能还是最大竞争力。
一旦比亚迪推出新一代的刀片电池,配合e平台3.0实现系统能量密度达到160Wh/h以上,然后再进行穿刺短路试验的话,麒麟电池似乎会有相当的压力。
个人认为三元锂电池的未来潜力并不是很大,因其原材料的采购成本越来越高,材料成本高则电池的价格高,电池价格高则车辆续航里程势必增长无力;虽然麒麟电池号称能让电动汽车续航突破1000公里,可是撇开价格谈续航或性能是没有意义的。
电动汽车之所以很难实现真正的替代燃油汽车,问题就出在电池的成本上;一台车的电池组占了太多的成本,其他方面就要缩减,假设以15万的指导价打造一辆车,去掉其他费用之后的硬件成本投入可能要减三分之一到一半,那么去掉电池组之后的预算就很少了。
于是在“≤15w”的主流车价格区间段里,一度只有小型或微型汽车,紧凑级车都寥寥无几。
而以相同的预算可以选择到燃油动力汽车的紧凑级甚至中型车,配置也更丰富,两相对比自然显得电动汽车没有吸引力。
这个局面直到比亚迪的刀片电池推出并应用于王朝系列汽车后才被打破,打破的基础就是磷酸铁锂电池的低成本;电池成本降低,电动汽车的续航里程才能有效提升,尺寸才能加大、配置才能加强,最终实现与同价位燃油车的“同级同质”方可实现平替。
所以宁德时代麒麟电池的最大看点其实是磷酸铁锂电池,宁王的磷酸铁锂和比亚迪的刀片电池的对决,真不知道谁能胜出。
编辑:天和Auto-汽车科学岛
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