2年内快充将成白菜价,宁德时代造出4C,磷酸铁锂它最好?

2年内快充将成白菜价,宁德时代造出4C,磷酸铁锂它最好?

宁德时代8月16日的发布会,可能会颠覆明年的电动车行业。它要做的事情,是要把4C级别的充电,覆盖到更多的车型上。发布会当天,发布的新品叫做“神行电池“,充电10分钟可以获得400km的续航里程(30分钟充满80%)。在发布会之后,阿维塔官方也宣布,自己车型会率先使用这款电池。

而且,神行电池的充电速度是4C级别(在此之前,磷酸铁锂电池普遍是2C级别),可以理解为就是15分钟充满电,电池属性为磷酸铁锂电池。发布会上还表示了,磷酸铁锂的耐低温性也被解决了,在低温的使用环境下,动力输出没有任何限制。

是的,这是一种对于磷酸铁锂电池“超快速补能”的解决方案;同样的,磷酸铁锂电池的另一种超快速补能方案,是双枪充电。

神行电池怎么实现的?又会带来怎样的影响?

磷酸铁锂,也配得上超快充

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之前磷酸铁锂电池总是与超快充无缘,也是因为自身特性决定的,充电太快了真容易发热,对电池热管理系统是一个极大的考验。而且,要对磷酸铁锂材料进行导电性优化才能满足快充的需求。

宁德时代的神行电池,用一句话概括,就是通过磷酸铁锂正级+负极+电解液+隔膜+量产一致性+低温性能等,对多个角度进行了技术突破,才有了现在的神行电池。这次的电池发布,不再是像麒麟电池一样在PACK级别做的创新。

而是,对电池进行了全结构的技术创新才达到这样极致的效果。

在充电的时候,锂离子是通过正极游向妒负极的,属于脱锂。而这次宁德时代在正极材料上,做出了创新,采用了更加极端的纳米化正极材料。神行电池还使用了超电子网正极技术,采用充分纳米化的磷酸铁锂正极材料,并搭建超电子网,降低锂离子脱出阻力(这是超快充的前提),这就能让充电信号可以快速的响应。

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在这块电池的负极材料方面,宁德时代采用了最新的二代快离子环技术,对石墨表面进行了改性(应当是让石墨变的更加润滑,应该是用了表面活性剂改性),这一改变,就能增加锂离子嵌入通道,而且还缩短了嵌入距离,相当于给锂离子的传导开通了专线。

然后,在电解液方面,神行电池也配上了超高到电解液配方,让电池的电导率有所提升的同事,也降低了电解液年度,让锂离子的传输速度更加快速。另外,还优化超薄SEI膜(固体电解质界面膜),进一步降低传导阻力;隔膜,则是采用了高孔隙率隔离膜(技术难度高)。

综上所述,宁德时代的工程师们,在对正极提速、石墨烯创新、超高导电解液配方、多梯度分层极片设计等操作之后,让神行电池拥有了充电10分钟,续航400km的表现。

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锦上添花的一笔,是,宁德时代通过在平台上的优化,导入了电芯温控技术,解决磷酸铁锂低温快充的难题。即便是在零下10度的低温环境下,这款神行超充电池也可以实现30分钟获得80%电量。而且,在电池满电状态下的续航里程则能够达到700km以上,还没有性能上的限制。

这款电池的出现,对于消费者来说是个好事;对竞争对手来说,并非如此。

神行电池,就没有不足?

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下半段,说一些对这块电池的疑惑点,以及它的出现对新能源车甚至燃油车市场的影响。首先,神行电池的4C充电速度,应该不是全程都保持在4C的效能,而是某个时间段最快的充电速度能达到4C级别的速度。但超快充的一个前提是,10分钟你能多多少少获得400km左右的续航。

这点还好,只是对它充电区间效能的一个问题。之后,一个可能会影响到使用寿命的问题,是否会有析锂现象。当然,发布会上全程没有提及这个问题,所以我们暂且不讨论神行在这方面做到什么程度。

讲讲析锂怎么发生,又会影响什么。

在锂离子电池充电的时候,锂离子从正极脱嵌,要游向负极材料并嵌入到负极材料中,才算完成了正常的循环。那么,析锂就是锂离子从正极材料脱嵌之后,没能在负极材料中嵌入,最终是以金属锂的方式在负极材料表面析出。

而充电倍率,是会影响析锂情况产生的原因之一。

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充电电流倍率,决定了单位面积负极材料上的锂离子通量。当锂离子在负极内的扩散过程较慢(例如低温、高荷电状态时),而充电电流密度过大的时候,负极表面就会产生析锂反应。当温度等条件不变,电流密度增大到一定的限制时,负极就会开始有析锂反应。而析锂的出现,就会对电池的寿命、安全构成一定影响。总之,快充伤电池,无论是磷酸铁锂还是三元锂,都一样。

之后关于这块电池的猜想,发布会没提到成本,但应该不会便宜。为了适应超快充的效率,电池包内的电芯是经过全结构的升级的,而非拿现有磷酸铁锂改改再拿出来卖的;配套使用的整车产品,也得做出电气架构的升级,肯定得有高压系统。或许神行电池能比三元锂电池的成本低,但绝非会给经济型车型用上,分摊成本的能力太差。

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同是磷酸铁锂电池,神行电池和双枪充电,怎么抉择?

这其实也是一个比较好回答的话题,最快明年上半年,神行电池的车就该上市了。双枪充电效率不差,实测40多分钟也能充80%左右的电量;但,在充电桩没有达到“饱和”的前提下,使用双枪充电,还是比较挑场地的。当然了,神行也一样,也得挑快充桩。

最后

不得不说,宁德时代的确又在电池领域搞了一次创新。10分钟充电可以补能400km的续航水平,理想的工况下几乎可以做到和燃油车差不多的补能体验。量产之后随着成本的均摊,这个技术可能会在一段时间过后,得到普及,甚至同行也会推出类似的方案。

最后干翻燃油车的,或许就是具有快充能力的磷酸铁锂电池?毕竟,这块神行超充电池的快充速度确实不怂。

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