“电芯混合排布再现，蔚来发布三元铁锂电池包”

9月23日，蔚来汽车采用三元锂和磷酸铁锂芯混合配置的方法，正式发布了应用新一代ctp技术的三元铁锂标准续航电池组( 75kwh )。 据悉，蔚来搭载三元铁锂标准续航电池组( 75kwh )的车型接受了预定，将从今年11月开始向顾客交货。

三元锂标准续航电池组( 75千瓦小时； 图片来源:未来

众所周知，磷酸铁锂电池和三元锂电池被认为是世界电动汽车领域的两条主要电池技术路线，此次上市的三元铁锂电池组显然与两者不同。 如前所述，三元锂电池组，也就是使用三元锂和磷酸铁锂电池组混合配置方法的电池组，上次使用这种混合配置方法也是在宁德时代。 今年7月，宁德时代推出钠离子电池，推出ab电池处理方案。 该方案将钠离子电池和锂离子电池一体混合共用，实现长时间弥补短时间。 但是，作为汽车制造商，这次为什么要选择三元铁锂技术路线呢？ 这个技术在实现过程中有哪些难点？ 应用这个技术的电池组性能怎么样？

为什么选择三元铁锂技术？

关于三元锂和磷酸铁锂，业界一直备受关注。 从材料角度看，磷酸铁锂电池和三元锂电池是世界电动汽车领域的两条主要电池技术路线，两者在能量密度、低温性能及电池价格上各有优劣，其中三元电池能量密度高、低温性能好； 磷酸铁锂电池价格低、高温性能好、寿命长、安全性高。 基于此，两者在市场上的竞争从未停止过。

根据盖世塔尔特汽车研究院的注意分析，从年到2021年，磷酸铁锂电池和三元电池明显出现了这种消除趋势。 年，磷酸铁锂电池以19.98gwh的装机量一次获得73%的市场份额。 之后，锂三元电池迅速崛起，市场占有率从年的27%上升到2019年的65%。 磷酸铁锂电池开始下跌，2019年市场占有率仅为32%。

但是，这一局面在年中出现了反转的势头。 并且进入2021年，磷酸铁锂电池的变暖趋势越来越明显，今年5月和7月，磷酸铁锂电池在产量和装机数量上分别实现了对三元锂电池的反超，单月增长速度都远远大于三元锂电池。

磷酸铁锂电池的强势回归，被业界认为与其自身所拥有的两个优点密切相关，一个是性价比，一个是安全性。 据此，在原材料价格上涨、动力电池安全性进一步加强的情况下，许多汽车企业开始广泛使用磷酸铁锂电池包。 据悉，目前许多明星企业和造车新势力都在推出磷酸铁锂电池，国际汽车企业品牌也有意向将磷酸铁锂电池用于试水。 另外，根据工业和信息化部新能源汽车申报清单，磷酸铁锂电池的占有率上升，其中轿车搭载机的占有率上升更为明显。

在众多参与者相继使用磷酸铁锂电池的情况下，未来并非没有想过。 早期蔚来有采用磷酸铁锂的计划，也开发了68kwh的磷酸铁锂电池组，但与三元锂相比，磷酸铁锂在低温性能和soc估算上存在顾客采用体验的差异，因此不量产该电池组，而是探讨新的处理方案

经过一年多的研发，未来将通过三元锂电池+磷酸铁锂的组合，推出能量密度更高、持续时间更长的三元铁锂电池组( 75kwh )。 由此，将成为世界上第一家批量生产三元铁锂技术的车企。

三元铁锂电池组的性能怎么样？

如上所述，磷酸铁锂电池的优点是稀有金属的采用减少，生产价格下降，缺点是低温性能差，soc的估算不准确。 对此，创新使用了三元锂和磷酸铁锂电池组混合配置的方法，应用新一代CTP(celltopack )技术的三元铁锂电池组比较有效地处理了上述痛点。

蔚来电池系统副总裁曾士哲表示，蔚来专利技术使蔚来标准续航电池组( 75kwh )能够实现优异的低温续航性能和准确的电量估算能力，为客户提供与三元锂电池组同等的性能表现。

低温续航损失降低25 % [/s2/ ]

首先，蔚来三元铁锂标准续航电池组( 75kwh )使用了各方面的保温设计，与磷酸铁锂电池组相比，低温续航损耗降低了25%。 要实现这一性能，必须依赖完整的软件和硬件散热管理系统设计。

双系统控制算法:

独特的二系算法，根据三元和铁锂电池的低温特性进行建模控制，经过多轮标定，比较有效地提高了低温下电池系统的能量采用效率，保证了低温性能。

双系统控制算法图像源:未来

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，动态调整电池控制目标，达到能耗最小和驾驶体验的平衡，提高低温性能。

所有散热路径的物理切断:

对整个电池组的散热路径进行热流通分解，通过大数据观察推断出极寒下的热损失源，采用低导热材料和创新的结构设计，在所有路径上的关键结合点进行热断路设计，可以提高停车时电池的温度，防止电池温度下降引起的能量损失。

全散热路径的物理切断； 图片来源:未来

辐射式有源热补偿:

的超低温环境下，积极开启辐射加热系统，考虑电池的能耗和温度均匀性，保证电池迅速达到最佳工作温度。 在12小时的极寒环境下，电池最低温度上升了40%，温度均匀性提高了60%。

二体系统soc推定法

考虑到三元锂和磷酸铁锂在不同区间精度不同，利用以三元锂为尺度，实时校正平台段磷酸铁锂的soc的高低段磷酸铁锂的特征，对三元锂的soc进行校正

另外，根据三元锂和磷酸铁锂的特点，如自放电的不同，首次开发了大功率电池组内的dcdc高低压转换系统，实现快速、实时、平衡的soc校准。 它还具有许多优点，如降低静态功耗，延长电池寿命等。

通过算法、硬件、2系单元的有机结合，进行soc的准确估算，使传统铁锂soc的计算误差从10%下降到3%。

下一代ctp技术

值得一提的是，来三元铁锂标准续航电池组( 75kwh )应用新一代ctp技术，由单个电池单元直接组成电池组，使制造组装简化了10%。 另外，电池组的体积利用率提高了5%，能量密度提高了14%，达到了142wh/kg。

电池衰减周期

在第一年的采用周期中，三元铁锂标准续航电池组( 75kwh )的电池衰减将比原来的三元锂70kwh电池组稍高； 从长时间的采用来看，两者衰减程度持平，整体优于以前流传的磷酸铁锂电池。

新的电池组计划开放，更换权益不变

随着三元铁锂标准续航电池组( 75kwh )的正式发布，搭载该电池组的车型将于当天14:00在线受理预约，新购车的客户为三元铁锂标准续航电池组) 75kwh )或三元锂长续航电池组) 选择三元铁锂标准续航电池组( 75kwh )的客户将于今年11月开放交付车辆。

另外，三元铁锂标准续航电池组( 75kwh )机型的售价、baas价格、换电权益、续航升级权益等与原三元锂70kwh电池组机型相同。 也就是说，将来在换电流系统内，75kwh电池组和70kwh电池组被视为同一等级的电池组，在换电流系统内全部显示为“标准续航电池组( 70/75kwh )”，没有区别。 这意味着，选择原三元锂70kwh电池组的客户，通过更换电气系统，也有机会用于三元铁锂标准续航电池组( 75kwh )。

盖世太尔总结:

为了处理低温性能差、soc估算不准确的弱点，不采用直接使用磷酸铁锂的技术路线，而是采用独创的方法将三元锂和磷酸铁锂电池组混合配置。 这样的技术路线不仅提高了顾客对新能源汽车的招聘体验，在稀有金属不足、电池价格高涨的今天，这样以磷酸铁锂电池为中心的电池组也在一定程度上降低了公司电池单元购买方面的价格。 这样的技术一经宣传，磷酸铁锂电池将迎来更大的快速发展空之间。