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。
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。
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。
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。
标题:“不研究动力电池的车企,不是“好蔚来””
地址:http://www.0317jhgd.com//dfqcxw/12144.html