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再次解释了麒麟电池的成本,刀片电池和4680圆柱电池的充电倍率问题。至今我还不能理解特斯拉为什么会在电池路线上掉坑里,还是说宁德的电池路线掉坑里,没必要倍率这么高。两者必然有一个出现重大失误。对于电动车来说,电池策略出现技术路线失误是很伤的。$宁德时代(SZ300750)$ $比亚迪(SZ002594)$ $特斯拉(TSLA)$
受访嘉宾:
理想汽车动力电池高级总监 柳志民博士
宁德时代国内乘用车事业部 CTO 高焕
▲刀片电池和圆柱电池为什么达不到麒麟5C的水冷架构的性能?
理想柳志民:5C超充核心技术第一是电池的化学体系具备这样的充电能力,第二电池能够低产热,第三就是电池系统要能够高散热,确保超充功率有足够的持续能力。选择方形电池本身从这几个属性角度都能够获得最优的方案。
对于刀片电池有一米长,短刀片大概有半米长,电池在整个极片流通路径长,内阻就会大,这是限制的因素。当然刀片后续也可能有解决方案去优化,物理结构是限制是最关键的。另外圆柱电池无论是21700还是4680,它的顶盖的过流面积受限,目前看到圆柱电池方案基本上在2C到3C左右,峰值做到2.8C。刀片和圆柱这两个电池形态做超充,会在成本性能上遇到很大的挑战。
▲相对2C和3C,麒麟5C电池的成本贵多少?20万车型能上5C吗?
宁德高焕:从成本结构上看,跟电量相关。电量越大,分担的成本多,会更便宜。销量提升,会有规模效应,成本也会降低;麒麟从原来底面水冷变成双大面冷板结构,冷却面积变成了原来的5倍,材料成本有增长。
从2C到5C,需要用二代超充石墨,正级材料用三元,在起步阶段还没有大规模量产,成本会高一点。还有高导电解液,全新开发的化学体系,目前来看成本会比2C要高。但随着技术成熟、销量提升,MEGA这个车将来爆款,它卖的越多整个化学体系是会降本的。后续麒麟架构上也会研发新的材料进行优化,进一步降低成本。
▲充电倍率和成本的关系,有没有临界值?多少C才是平衡?
理想柳志民:定义产品指标的时候,从用户价值角度,12分钟补能500公里能解决用户的实际场景。快充的性能迭代,从3C到4C到5C,开发过程不断优化,包括电化学体系材料、界面、结构工艺等,追求整体极致性能。
电池性能是一个综合属性,既要满足超充、能量密度,合理的成本。对于成本经过严密模型测算。
宁德高焕:大家在目前这个阶段都有里程焦虑,同时想得到长续航和快充,所以关键要找到需求和成本的平衡点。
如果将来密度做得更高,体积重量做得更小更轻,充电速度做得更快,成本依然能控制在一个可接受的范围,它就是一个很好的商业化产品。
▲宁德时代与理想汽车的合作,跟其他车企(比如极氪)的合作,有什么不同?如何处理合作伙伴之间的竞争关系?
宁德高焕:跟理想的合作在理想创业之初就开始了,超充的可行性论证是开始于2018年,从时间跨度来看我们之间的合作是比较有渊源的。
当时双方对产品理解和方向判断高度一致,我们在2020年正式启动了超充的联合工程开发。一开始还没有麒麟架构,在过程中不断地迭代,2022年才有的麒麟,再结合化学体系的进展,上海车展发布之后依然持续做性能优化,所以才诞生了麒麟5C电池。
在乘用车行业对车的定位和需求有差异化,不是所有人都做MPV,也有轿车和SUV,因此电量、功率的需求也是不一样的。比如理想的麒麟5C电池主要是以超级快充为主。也有以超级续航为主的,比如极氪001的一千公里续航,超级跑车极氪001FR,追求的是极致的两秒级零百加速,所以对放电功率有极致的要求。我们能针对不同品牌的不同需求,去做定制化的。
▲频繁使用5C超充,会不会影响电池寿命?质保方面有区别吗?5C技术会下放到其他车型上吗?
理想柳志民:立项之初就将电池寿命作为核心指标:设计上对材料体系、工艺做了针对优化,因为超充性能的实现,需要提升电池动力学以及降低电池内阻,这本身对电池寿命也是利好的。
高温工作的状态会对电池寿命不利,但我们的电芯低内阻和系统高散热能力,超充过程可以有效控制电池温度,相对于传统电池高温工作时间并没有增加,因此高温带来的寿命风险会进一步降低。
我们和宁德一起系统性地对电芯、Pack以及整车做了大量严格的寿命测试,以目前的性能数据来看,按照100%超充或50%超充的使用频率,也是优于现在市面上普遍使用的2C电池寿命。
5C技术的下放,理想的主张是迈入纯电赛道,也能解决用户长途里程焦虑问题,所以无论是50万级MEGA,还是后续各个级别的纯电车型都会标配超充。不同车型,会随着规模化的提升,不断地寻找不同价位最优解决方案,但目标是全系纯电车型都会做超充。
▲宁德时代为什么会选择理想作为5C合作伙伴?
宁德高焕:这是一个互相选择的过程,理想在造车之初就非常重视用户的里程焦虑,注重补能速度和续航,所以首选的增程模式,当时我们也认为超充是能真正解决用户需求的技术,是市场发展的趋势,因此双方达成了合作。
我们开始研发超充的时候技术并不成熟,没有达到商业化的量产能力,电池性能上用户所关心的寿命、安全以及成本都没有达到理想状态。
其实在2017年、2018年我们就有3C、4C电芯,但是整个体系的商业化并不成熟,里程很短,现在能量密度既保证了700公里以上续航,又达到了峰值5C,热管理进行了极致优化,安全方面提到了更高的等级。
尤其是在成本方面,通过严密的核算后达到了比较成熟的商业化水准。
▲上半年理想发布了4C技术,后来在MEGA亮相阶段升级到了5C,是对电池做了一些改进?
理想柳志民:最初产品设计指标就是打造极致性能,和宁德时代团队在做不断的优化。开发过程随着对材料和结构的优化,发现有机会做到5C的性能,相同时间的充电续航能得到大幅度提升,最终是超预期地获得了这个成果,在确定可行后,今年4月份就做了相应的调整。
▲为什么其他车不能实现长时间高功率,到70%-80%就往下掉?
理想柳志民:我们是全域超充性能体验,但是电池有它的化学特性,功率在低SOC下会有高功率,在高SOC会降低,我们对电化学体系材料做了超充性能优化的,在整个SOC段上的功率能力都有提升。
同时在电芯发热和系统散热上的大量优化,有效控制了高功率充电的温升水平。电芯和系统层级的多方面设计优化,保证了长时间的高功率维持。

全部讨论

2023-11-18 21:06

圆柱电池只能做到2.8c,这个不太可能吧

2023-11-19 13:41

楼主去从物理第一性原理,仔细分析电子的运动,就知道哪一个是未来的趋势

2023-11-19 19:34

这根本不矛盾啊 又不是说非得走高倍率 高容量的4680也很实用啊