12月14日,極氪重磅發布極氯的又一項核心科技一—金磚電池,它是全球第一款量產800伏磷酸鐵鋰超快充電池。
金磚電池
磷酸鐵鋰電池雖然穩定性高,但對比三元鋰電池還是存在能量密度低、充電速度慢,性能表現欠佳等問題,這些都比較影響用戶體驗,這也是極氪在思考要解決的問題。
首先是電池能量密度的突破。電池包的能量密度突破來自兩個方面,一是電芯的能量密度,二是電芯倉的體積利用率。
由于化學成分差異磷酸鐵鋰電芯的能量密度不及三元鋰,這就要求必須從體積利用率尋求突破。
從圖中可以看到,行業著名的4680電池體積利用率為63%、普通的磷酸鐵鋰電池體積利用率是66%、三元鋰電池的天花板也才剛剛突破72%,而極氪金磚電池最高體積利用率達到83.7%。
金磚電池不僅是全球量產體積利用率最高的動力電池,也是全球首款體積利用率突破80%的動力電池。
同等體積下,金磚電池的電量可以比傳統磷酸鐵鋰電池多出26%,打做大容量磷酸鐵鋰電池只能裝備大型SUV或MPV的限制。
那么到底是怎么做到的呢?為了獲得更大體積利用率,極氪對電池包結構進行了徹底改造,采用了電芯、上蓋和底板的“緊湊三明治結構”,釋放電芯倉縱向挑高使體積利用率提升7.6%;在電芯之間采用航空級超薄熱阻隔材料,將厚厚的隔斷變成精細的屏風體積利用率提升6%;此外還在電池底部使用一體化液冷托盤替代傳統水管結構,將臃腫的柜機換成中央空調,體積利用率再提升8.5%。
不僅如此相比傳統設計金磚電池的采樣線路總長度縮短了157米,核心零部件數量減少35%,最終讓電池質量能量密度提升10%以上。
而在充電方面,然而搭載傳統磷酸鐵鋰電池的車型,即便是SoC 30%到80%的快充區間,充電時間仍然需要30分鐘以上。
極氪解決了這一難題。 結合極氪自研的800伏極充技術,金磚電池最高充電功率可達500kW,最大充電倍率達到4.5C,在10%-80%區間內,充電15分鐘 續航最高可增加500公里以上。
在所有已經量產的磷酸鐵鋰電池中,金磚電池的充電速度全球第一。即便零下10度的低溫,對比市場上的同類型產品,充電速度至少可以提升四分之一。
此外,金磚電池3秒脈沖放電倍率最高可達16C,以極氪007(參數丨圖片)為例,搭載金磚電池可以實現3秒級的零百加速表現。
為了做到這些,極氪在電池上進行了材料創新、化學體系創新和結構創新,比如疊片多極耳結構設計、雙鉚極柱導流設計,此外正極引入納米級磷酸鐵鉀顆粒和復合導電劑,正負極之間采用超快解離電解液以及三層復合多孔膜,負極采用低焓變石品負極材料、多梯度電極片設計、表面低阻抗SEI膜……
大家都知道磷酸鐵鋰的化學結構在熱穩定性上有天然優勢
極氪從架構層面就開始設計自研電池的安全。
將此前極芯電池的6項「無熱蔓延、不起火」在金磚電池上升級為八項:
防:實時防控
警:自動預警
吸:高效吸熱
云:云端監控
排:無障礙排熱
斷:毫秒斷電
冷:主動冷卻
隔:多層隔熱
材料層面,為了絕緣防護,極氪為金磚電池設計了專屬的金色耐高壓絕緣膜,可承受4000V直流高壓耐高壓能力提升27%。
此外,金磚電池帶來三大極限安全測試:
「超壓針刺測試」:先擠壓、再穿刺兩種工況疊加,還原更多、更復雜的真實事故場景。
「 240秒外部火燒測試」:測試時長超國標近一倍,緊急情況時為用戶留出更多應急時間
「6項極端工況串行測試」:浸水、火燒、冰凍、拖行 再加上碾壓和高墜6大挑戰,同一塊金磚電池全部完成后還能不起火、不爆炸。
金磚電池將在衢州極電三電智能制造基地投產。在涂布和輥壓工序極氪首創極片“雙泵耦合技術”與“雙光控制監測反饋系統”,在電芯堆疊工序通過自研電芯簇堆疊技術,確保電芯膨脹一致性讓金磚電池的使用壽命再提升10%,極氪還建立了全流程的A視覺檢測系統,通過部署高密度品控點配備8KCCD工業相機,智能檢測相機、傳感器實現全流程實時檢測實時糾錯,包括五大工序CCD全尺寸監測、三大工序絕緣脈沖監測,確保電芯品質的高度一致性。
「從電芯制造到整包成組,每一塊金磚電池都要經歷200多項遠超行業標準的品質測試。」
最后通過電芯成份優化、電池包結構優化、產線智能化,金磚電池的生產效率提升40%,對比同等性能的三元鋰電池單kWh綜合成本降低14.8%。
金磚電池將在極氪007首發搭載。
超充網絡
和特斯拉、蔚來一樣,極氪也在構建自己的超充網絡。截至11月30日,極充站達401座,覆蓋全國100城提供2261個超快充車位。
這次發布會上,極氪發布了最新補能戰略:2024年計劃計劃新建約500座極充站,實現超快充千站布局,到2026 極充樁保有量將
達到10000根,每根樁都適配800V平臺車型。
繼極充V2(600kW)之后,極氪帶來了極充V3超充,單槍峰值功率可以做到800kW,極充V3槍線加長至2.3米,槍線總重量<4公斤,使用更方便。
與此同時,極氪發布「1515便利電」,即讓車主可以15分鐘找到樁、15分鐘充好電。
2024年計劃覆蓋76% 極氪車主,2025年計劃覆蓋90% 極氪車主,2026年計劃覆蓋95% 極氪車主。
這和蔚來「電區房」理念有點類似。
第三方充電方面,目前極氪已經和國內優質公共運營商35家達成合作,接入優質第三方充電槍數量61萬+,2023年高速服務區
第三方充電槍覆蓋率87%+,到2024年要提升到95%。
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