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寧德時代驍遙超級增混電池創新“揭秘”

   2024-10-25 高工鋰電1000
核心提示:今年以來,增混車型的月度同比增速,除2月受到春節影響,其他月度均保持在80%以上

增混車型正在成為新能源車市場增長的主力軍。

數據顯示,今年1-9月,增混新能源汽車累計銷量達到332.8萬輛,同比增長84.2%。今年以來,增混車型的月度同比增速,除2月受到春節影響,其他月度均保持在80%以上 。

與此同時,增混車型純電駕駛負面體驗問題如續航短、補能慢、低溫衰減等痛點,也日益凸顯。

10月24日,寧德時代在北京發布了全球首款純電續航400公里以上,且兼具4C超充的增混電池——驍遙超級增混電池,以技術引領變革,打造增混電池新標桿。重新定義增混電池高標準,驍遙超級增混電池實現了多重技術創新:

1、400KM以上純電續航

增混車型的純電續航不足,主要受限于電池組空間小以及材料性能的局限,導致電池容量有限、鋰離子傳輸效率低。

驍遙電池采用正極材料表面修飾技術,配以創新高壓電解液配方,在材料表面形成一層“納米級防護層”,再結合創新的高壓電解液配方,有效減少了活性層的副反應,進一步拓寬了電量的使用邊界。

同時,通過在正極材料中引入高活性激發態粒子,為鋰離子打造了一條專用的高速通道,大幅提升了其在材料中的傳輸效率,解決了鋰離子在材料中的擴散瓶頸,使電池能量密度大幅提高,純電續航里程突破400公里以上。

基于對電池機理深刻認知,寧德時代結合海量數據及用戶使用習慣自適應計算,開發高性能BMS精度算法。經過業界最多客戶最全運行工況驗證和迭代優化,使SOC精度大幅提升40%,純電模式電量使用率提升10%以上。解決因SOC不準產生的續航預測有誤不準的問題。

2、4C超充速度,充電10分鐘續航280KM

傳統增混車型因采用功率型電池,更注重動力輸出而犧牲了充電接受能力,且復雜的充電管理系統和平臺局限性進一步限制了快充性能。

隨著寧德時代麒麟電池、神行電池超充技術的量產落地,超充技術得到進一步推廣運用。寧德時代此次將4C超充技術“復刻”到了驍遙電池上,達到“充電10分鐘 續航超280km”的優秀表現。

在正極,采用快離子導體包覆技術、為鋰離子提供一條無需減速的“ETC車道”,并通過過渡金屬的摻雜,讓磷酸鐵鋰一維導體導電性更加絲滑。

在負極,結合二代快充石墨和新型納米包覆技術,增強鋰離子的去溶劑化能力,加快了離子的釋放速度,讓鋰離子嵌入電極材料時的阻力減到最小,使得能量傳輸更為輕松高效。

多梯度分層極片設計,實現上層高孔隙率,下層高壓實結構,解決了鋰離子脫嵌速度和能量密度的矛盾,真正做到了既保障高功率性能、超快充的同時又不犧牲續航里程。

在電解液傳導上,通過全新的超高導電解液配方,有效降低電解液粘度,增加鋰離子脫溶劑化能力,為鋰離子松綁,顯著提升電導率。超薄 SEI 膜的優化,也能有效降低阻力,使鋰離子的穿透“縱享絲滑”。

3、功率穩定釋放,虧電無焦慮

在增混車型上,動力電池要與增程器、發動機配合完成動力輸出,在低電量下,由于電池電壓降低,容易造成功率輸出能力下降,影響車輛性能。所以對于增混車型來說,提升低電量下的電池功率性能就至關重要。

寧德時代重點針對低SOC區間功率輸出不足進行了專項攻堅,有效提升了低SOC區間的純電使用效率,確保整車虧電情況下依然保持穩定功率輸出。

在正極極片上,使用高活性激發態粒子摻雜技術,增加材料表面高活性位點數量,提供更多的鋰離子快速擴散通道,解決了鋰離子在低SOC狀態下擴散變慢的難題,使電池在低SOC區間功率提升50%以上。

通過對電池充放電極化特性建模,寧德時代還通過對電池充放電極化特性進行了建模,精確預估電池未來放電能力,打造了電池多級功率預測控制策略,讓增混車的功率性能也再次提升了20%。

4、鋰鈉“混搭”電池系統集成技術,-40℃極寒環境可放電

北方地區的新能源潛在車主,都擔心冬季低溫嚴重影響電池性能,導致續航能力下降,充電效率降低。

依托寧德時代首創的AB電池系統集成技術,驍遙電池將鈉電池與鋰電池按一定比例和排列進行混搭、串聯、并聯集成,助力電池低溫續航提升5%;結合寧德時代的第二代極寒電解液,降低離子傳輸阻力,將電導率提升30%以上,實現了零下四十度極寒環境可放電的突破,還能保證在零下三十度條件下可充電,在零下二十度時仍能提供強勁的動力輸出。

鋰離子電池和鈉離子電池化學特性不同,其生命周期內的自放電、直流內阻增長及健康度衰減行為路徑均不同。如何在低溫條件下,在同一電池包內,對不同材料體系的電池針對性進行分區管理,對電池設計及電池管理技術提出了極大的挑戰。

針對鋰離子電池、鈉離子電池的低溫性能差異,寧德時代特別開發了全溫域智能均衡熱管理技術,能夠在低溫場景下對不同材料針對性分區管理,動態匹配電池狀態,提升電池一致性,還能有效解決因為低溫導致的電壓過低或者電池無法工作的問題,確保電池在低溫下的功率穩定輸出。

同時,以鈉離子被作為精確的SOC監測標尺,來輔助標定鋰離子電池的電量,這一應用幫助系統整體控制精度提升30%,相當于純電續航里程額外增加了10km以上。

目前,驍遙電池已經成功落地多個車型品牌,包括理想、阿維塔、深藍、啟源、哪吒。預計到2025年,包括吉利、奇瑞、廣汽、嵐圖等在內的近30款增混車型,都將配備寧德時代驍遙超級增混電池。

可以預見的是,依托寧德時代世界領先的極限制造能力,驍遙電池可以快速量產裝車,助力更具競爭力的增混車型快速、高品質落地,從而在激烈競爭中領跑增混市場。

 
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