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              坐在金磚上開車不是夢!詳細解讀極氪的“金磚時代”

              2023-12-15 01:00:54 作者:李喆

                【太平洋汽車 技術頻道】12月14日晚,極氪能源日2023發布會在浙江衢州極電三電智能制造基地舉行。在發布會開始前幾天,極氪官方已經開始“挑事”,連續發布了多張海報,從電池充電速度、針刺試驗、超充樁可信度等方面yygq了眾友一把;而發布會的重頭戲,就是極氪正式發布首款量產800V磷酸鐵鋰超快充電池——金磚電池(真的是渾身金燦燦的一塊電池)。除此之外,極氪官方還介紹了金磚電池的誕生地衢州極電工廠的制造工藝,以及800V超快充網絡的布局計劃。短短一個小時的發布會,干貨滿滿,各種重磅信息都已經梳理好了,各位看官不妨接著往下看:

               
              83.7%電池體積利用率 極氪007率先搭載

                與目前領先的三鋰電池相比,傳統磷酸鐵鋰電池有著非常明顯的局限性,比如能量密度低、充電速度慢,性能表現弱等,無法滿足用戶預期。雖然傳統的磷酸鐵鋰電池代表著高安全性、高性價比,但關鍵的能量密度卻無法與三元鋰電池媲美。怎么辦?極氪另辟蹊徑,決定從金磚電池的空間利用率上做文章。

                為了能在電池包內放置更多電芯,極氪工程團隊對電池包結構進行了徹底改造:在電池底部使用一體化液冷托盤替代傳統水管結構,減少結構件對電芯空間的擠壓;采用電芯、上蓋、底板的“緊湊三明治結構”,釋放電芯倉縱向空間;在電芯之間采用航空級超薄熱阻隔材料,充分提升體積利用率。相較傳統設計,金磚電池的采樣線路總長度也縮短了157 米,核心零部件數量減少35%,電池質量能量密度也提升了10%以上。

                這樣鼓搗了一番,金磚電池的體積利用率達到了83.7%。什么水平呢?極氪說:還行吧,也就全球第一。拉一下公開數據看看,就知道極氪到底有沒有吹牛了——與目前量產的各種動力電池的體積利用率相比,4680電池是63%,普通磷酸鐵鋰電池是66%,三元鋰電池是72%。

                充電速度慢也是磷酸鐵鋰電池的一大弱點,普通的磷酸鐵鋰電池,即便在30%-80%的快充區間,充電時間仍然需要30分鐘以上,看完新聞聯播,再看天氣預報,電池還在充電……得益于極氪自研的全域800V架構,匹配800V極充技術,金磚電池最高充電功率可達500 kW,最大充電倍率達到4.5C;在10%~80%快充區間內,可以實現充電15分鐘續航增加500 km以上,官方的“金磚一刻行千里”宣傳語再次讓人拍案叫絕。

                至于性能方面,金磚電池同樣也有辦法應對。首先是放電性能,其3秒脈沖放電倍率最高可達16C,率先搭載金磚電池的全新車型極氪007詢底價|查參配),可以輕松實現3秒級的零百加速表現;其次是惡劣環境下的超快充性能,在出色的熱管理能力加持下,金磚電池在零下10℃低溫環境下依然可以實現優異的充電速度,其充電速度相比同類產品提升至少四分之一。


              【極氪007將率先搭載金磚電池】

                金磚電池優秀性能具體到技術層面的展示,首先是電芯的結構創新,其電極采用疊片多極耳結構設計,在超快充工況下,熱量分布更均勻,控溫更高效;金磚電池還采用了雙鉚極柱導流設計,其過流能力相比單極柱方案提升100%;除了結構創新外,極氪還采用鋰離子全程加速技術,通過提升鋰離子釋放、傳輸、接收的全程效率,實現高電壓、大電流下穩定高效的充電性能。

               
              安全措施加碼保證電池不拉垮

                金磚電池金燦燦的外觀,可不僅僅是為了好看,電芯表面其實是專屬的金色耐高壓絕緣膜,可承受4000V直流高壓,耐高壓能力提升27%,相當于電芯的“金鐘罩”。

                此外,金磚電池將極芯電池包的6大安全措施升級為8項,實現電池包全域安全的實時防護。

                為了驗證電池安全,極氪還設計了三項極限安全測試科目,既搶眼球,也有實效。

                第一個是“超壓針刺測試”,是將傳統的“針刺測試”進行升級,將滿電狀態的金磚電芯先以國標1.5倍的擠壓力施壓,讓電芯擠壓形變量達到30%以上;靜置1小時后,再使用5 mm鋼針從彎曲程度最大的點進行針刺貫穿,讓電芯直接短路,整個過程可以實現電芯不起火、無爆炸。

                第二個是“外部火燒測試”,在國家機動車產品質量檢驗檢測中心的電池包火燒實驗室,實驗人員通過油盤直接火燒的方式對金磚電池進行測試,接觸電池包的火焰溫度在700℃以上,持續火燒時間長達240秒,超過了國標130秒的測試時長,電池包仍舊不起火、無爆炸。

                第三個是“6項極端工況串行測試”,也就是將同一塊金磚電池連續進行浸水、火燒、冰凍、拖行,再加上碾壓、高墜6大極限測試,基本上等于虐待了,可即便如此,金磚電池依然不起火,無爆炸。

               
              三電智能制造基地把控電池品質

                據極氪官方介紹,投產金磚電池的衢州極電工廠,是全球最大的三電及儲能系統智能制造綜合基地,在工藝創新和智慧聯動兩大方面有突出的表現。

                在涂布和輥壓工序,極氪首創極片“雙泵耦合技術”與“雙光控制監測反饋系統”,實現電芯在線實時糾錯與閉環;在電芯堆疊工序,通過自研電芯簇堆疊技術,攻克電芯厚度誤差累積的行業難題,確保電芯膨脹一致性,讓金磚電池的使用壽命再提升10%。

                借助工業互聯網和大模型技術,工廠還建立了全流程AI視覺檢測系統,通過部署高密度品控點,配備8K CCD工業相機、智能檢測相機、傳感器,實現全流程實時檢測,實時糾錯。

                通過電芯成份優化、電池包結構優化、產線智能化,金磚電池的生產效率提升超過40%,對比同等性能的三元鋰電池,每度電的綜合成本降低14.8%。純電汽車最昂貴的零部件之一——動力電池的成本,就這樣被極氪給降下來了。

               
              布局千站萬樁 樁樁都是800V超快充

                除了從技術層面滿足800V超快充的要求之外,極氪還在布局和體驗方面做好800V超快充的配套。截至11月30日,極氪累計建成401座極充站,覆蓋全國100座城市,提供2261個極充樁,每個極充樁的充電功率都在360 kW以上。按照極氪的計劃,到2024年,極氪極充站總數預計將達到1000站;到2026年,極充樁總數預計將達到10000根,實現“千站萬樁”的布局。

                極充是全系具備800V平臺高壓快充能力的充電網絡,且極充站和極充樁全系標配大功率全液冷技術。今年9月,極氪800 kW全液冷極充V3充電樁正式發布,由于采用了全回路非絕緣整體浸沒式冷卻技術,極充V3的槍線載流能力不僅更強,線纜也更輕便,設計使用壽命長達10年以上。

                極充站標配的智能功率共享技術可根據每臺在充車輛的受電情況,實時智能分配功率,最大化利用功率池,讓極充站的每個樁,都可以是超快充。

                除此之外,極氪還采用并柜整合輸出方式,將站點周圍變壓器的零散余量接入多個功率柜,降低了大功率超快充站的選址限制;極充V3充電站還可根據場地條件,靈活搭配儲能模塊,用電量低時儲存能量,高峰時釋放儲存電量,緩解電網壓力。

               
              貼近用戶場景 市內城際充電都有好體驗

                極氪從基礎車主數據出發,通過大數據智能選址模型,為用戶打造了一個極充“1515便利電”:即15分鐘找到站、15分鐘充好電,讓充電如同去便利店一樣方便。官方表示,未來三年內,1515便利電將覆蓋90%以上的極氪車主,并將無限接近于100%。

                在城區,極氪通過布局1515便利電極充網絡,滿足用戶的市內通勤補能需求;而在城際,極氪已和35家國內優質公共運營商合作,極氪充電地圖中已累計接入超61萬把優質第三方充電槍,到2024年,極氪高速路充電槍的覆蓋率將提升至95%以上。

                為了讓用戶的補能體驗更智能、更高效,極氪智慧充電模式將補能全流程都融入到車機生態,從開始找站到結束充電,電池預熱、智能尋樁、智能降鎖等充電全流程都能在車機上操作,實現100%去手機化操作,以上功能將從OS 5.1開始陸續推送。

                發布會當天,極氪還對家充場景進行升級,在極氪APP極物商城正式上架20 kW直流家充樁。這是目前充電功率最高的家充樁之一,100度電池,充滿電最快只需5小時;即便140度大電池,也只要一個晚上就能充滿。

               
              全文總結

                在發布會現場的展示區域,有一句標語引人注意:今晚過后,磷酸鐵鋰電池將被劃分為兩個時代。“故弄玄虛”,估計這是很多人在參加發布會之前對這句話的第一反映,但在看完發布會之后,大家應該就會心悅誠服了。

                800V的全新車型、全棧自研的金磚電池、千站萬樁的極充補能網絡、800V進入“金磚時代”……都說2023年的車圈很卷,但如果卷出來的都是極氪這種硬核科技,又怎能不讓人喜聞樂見呢?(部分圖片:極氪汽車官方 文/攝:太平洋汽車 李喆)

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                李喆 主編

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