9月23日,在上海蔚来汽车测试中心,蔚来正式发售了75千瓦小时容量的“三元铁锂”标准续航电池组。 今年4月在网络上传播的具有未来意义的专利也在这个时候落到了现场。

目前,蔚来已经拥有70kwh、84kwh、100kwh等不同容量的动力电池,但在“三元铁锂”技术的加持下,蔚来的75kwh电池组也有不少独特之处。

如其名,“三元铁锂”可以简单理解为三元锂电池和磷酸铁锂电池混合采用的状态。 此次发布的75kwh电池组是将三元电池单元配置成“四边形”,以磷酸铁锂单元为中心配置而成的。

另外,为了更有效地利用空之间,75kwh的电池组还使用了新一代CTP(celltopack )技术,体积利用率提高了5%,能量密度提高了14%,制造组装也简化了10%。

但是,事物往往有两面性。 ctp技术的效益显而易见,但另一方面,对小区一致性也有同样不低的要求。

所以,将来还会根据那些技术,保证动力电池整体的热平衡,和比较好的低温性能吗?

低温性能保持“术”

众所周知,磷酸铁锂芯上有明显的短板,如低温性能差、soc报价不准确等。 最近上市的三元铁锂电池,“主力”电芯还是以磷酸铁锂为主,所以总的来说,这种电池也需要处理低温下电池性能的维持问题。

据蔚来官方称,蔚来75kwh三元铁锂电池各方面均使用保温设计,可降低25%的低温续航损失。 之所以能取得这个成绩,是因为将来不仅要关注电池系统的物理硬件设计,还要关注软件算法。

首先,在软件算法中,对来的75kwh三元铁锂电池采用二系控制算法耦合电池的发热智能热管理以及辐射式主动热补偿

简单来说,二系控制算法根据三元和铁锂电池不同的低温特征,进行“建模”控制。 经过多次“k值”标定和传感器数据校准,可以比较有效地提高低温下电池系统的能量采用效率,保证低温性能。 并且,处理单元一致性问题也主要是由于该算法的控制。

“不研究动力电池的车企,不是“好蔚来””

耦合电池发热智能热管理根据电池低温下内阻上升的特点,开发电池发热模型,结合整车热管理,动态调整电池的控制目标,达到能耗最小和运行体验的平衡,从而提高动力电池的低温性能。

关于辐射式有源热补偿,“有源”和“热补偿”一词很重要。 换言之,在长期超低温环境下,来的75kwh三元铁锂电池可以积极开启辐射加热系统,兼顾电池能耗和温度均匀性,保证电池迅速达到最佳工作温度。

其次,在物理硬件设计方面,来的75kwh三元铁锂电池不仅全散热路径被物理切断,而且各关键节点都配置了多属性材料。 例如,电池上盖使用的pcm材料不仅强度比高,散热性能也很好。

可以清楚地看到,全散热路径的物理切断是在特定的位置利用特殊的材料,将单元、包两者之间切断。 但必须注意的是,特定的位置有“学问”,其中需要大数据技术。

具体来说,需要对整个电池组的散热路径进行热流通分解,通过大数据观察确定极寒下的热损失源,采用低导热材料和创新的结构设计,在路径上的关键结合点进行热断路设计,从而提高停车时电池的温度,比较有效地消除电池温度下降带来的能量损失。

“不研究动力电池的车企,不是“好蔚来””

二体系soc推定“法”

事实上,未来三元铁锂电池内部会配置很多传感器,其检测到的温度、电压、电流等数据将通用于动力电池内部各系统。 目前,锂三元铁电池内部的感知、计算等模块还单独构成,但在软件算法层面,“组合拳”的方法更受重视。

“不研究动力电池的车企,不是“好蔚来””

关于蔚来主张的更准确的soc(stateofcharge,指电池中剩余电荷的可使用状态)估计,除了蔚来首次开发的大功率dcdc高低压转换系统发挥作用外,双系统SOC算法也是不可缺少的“同心同德”

根据三元和磷酸铁锂离子电池的特点,如自放电的不同,未来首次开发了大功率dcdc高低压转换系统。 蔚来电池系统副总裁曾士哲也说,大功率dcdc是三年前开始开发的,现在非常有用。

简单地说,大功率dcdc被认为是控制电力输出的阀门,具有一边调整电源输出一边稳定母线电压的功能。

据蔚来官方介绍,其大功率dcdc不仅可以实现快速、实时、平衡的soc校准,还具有降低静态功耗、延长电池寿命等诸多优点,将来还将应用于100kwh的动力电池。

除此之外,三元组的“尺子”的作用和二体系的soc推算法也是可以集中焦点的重要技术。

具体来说,在低温下,磷酸铁芯的“掉电”能力非常强,几乎难以捕捉,因此电池的soc残留量的估算也不太容易。 但是,混合了三元电池的未来三元铁锂电池,可以根据三元电池的电化学特征,估算整个电池系统的残留量。

如上图所示,通过二系soc算法,使用三元锂离子电池作为标尺,可以将磷酸铁锂离子电池修正为实际的残电状态。 通过算法、硬件、2系单元的有机结合,来三元铁锂的soc估算误差也从原来的10%下降到3%。

因此,应该认识到的是,多消耗5度电力的75kwh三元铁锂电池,并不是因为三元电池混合存在而提高的电池容量,而是ctp技术可以扩展到空之间,配置更多的电池单元,扩展电池容量 三元胞的首要作用,显然是制造“尺子”。

“压出”即“着地”[/s2/]

ctp技术整体性很强,如果单个电池损坏故障,只能更换整个动力电池系统,但就“宁德时代+未来”的共同实力而言,对电池质量和系统安全的控制也一定不俗。

何况现在75kwh的三元铁锂电池,已经进入量产阶段。

据蔚来官方称,蔚来75kwh的搭载三元铁锂电池的车型将于9月23日14:00在线接受预约,并于今年11月交付给客户。 随之,未来也将推出新的电池组产品体系、标准续航电池组、75kwh三元铁锂电池组、100kwh三元锂电池组。

在这次活动的最后,汽车公社记者也向蔚来电池系统副总裁曾士哲询问了“第三波芯片不足”对75kwh动力电池系统的影响和国产化芯片的替代情况。

幸运的是,将来会制作多芯片配件,“不让鸡蛋放在同一个篮子里”,并且正在寻找尽可能多方面的最佳解。 但是,关于国产化芯片的替代,国内相关的功率芯片、mcu等,可能还有很长的路要走。

但是,言归正传,当诉求足够大时,技术也会被时代所催生,迅速变得完整; 国内的相关产业链也将在蔚来这样的公司的追赶下逐渐成长。

不,作为汽车制造商的将来,是在研究动力电池技术吧。

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