極氪009麒麟電池全網(wǎng)首拆+高低溫試驗(yàn)，我們都發(fā)現(xiàn)了些什么？

第一電動(dòng)大牛作者電動(dòng)汽車用戶聯(lián)盟 2023-05-19 15:00

2022年6月23日，寧德時(shí)代發(fā)布第三代CTP麒麟電池，不僅在行業(yè)內(nèi)引發(fā)了熱烈關(guān)注，也讓很多普通用戶心向往之。

我們的抖音節(jié)目《電動(dòng)車主訪談》在街訪時(shí)，就遇到了很多期待麒麟電池裝車上市的車主。

但是，對(duì)于所有新生事物，總是有人期待，有人質(zhì)疑。喜歡嘗鮮的，會(huì)愿意做第一個(gè)吃螃蟹的人；而追求穩(wěn)妥的人，不喜歡當(dāng)“小白鼠”，要等別人試過(guò)沒(méi)問(wèn)題之后，才會(huì)安心入手。

所以，在我們的評(píng)論區(qū)下面，不少人都說(shuō)，“具體要看裝車效果”。

2023年4月16日，全球量產(chǎn)首發(fā)搭載麒麟電池的車型極氪009ME版終于開啟交付。這意味著，市場(chǎng)對(duì)于麒麟電池的驗(yàn)證，也正式拉開了序幕。

為了看看麒麟電池到底怎樣，前不久，《電動(dòng)汽車用戶聯(lián)盟》攜手天津中汽研，一起拆解了一輛極氪009上所搭載的麒麟電池，除了深度揭秘其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，還在專業(yè)實(shí)驗(yàn)室里對(duì)電池包做了多項(xiàng)性能測(cè)試，并且進(jìn)行了完整的文字記錄，一起來(lái)看看吧。

電動(dòng)汽車用戶聯(lián)盟，贊324

本篇文章主要包含以下內(nèi)容：

1，麒麟電池拆解全過(guò)程詳解（你一定想不到這件事是多么簡(jiǎn)單又有多么復(fù)雜！）

2，麒麟電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)詳解（帶你里里外外看個(gè)夠！）

1）多功能彈性?shī)A層——集多功能于一身的“天選打工人”

2）麒麟電池大面積水冷技術(shù)——降溫性能比普通電池強(qiáng)6倍

3）高壓與煙氣主動(dòng)隔離技術(shù)——NP2.0設(shè)計(jì)提升安全性能

3，麒麟電池性能測(cè)試結(jié)果（權(quán)威機(jī)構(gòu)天津中汽研實(shí)測(cè)驗(yàn)證，它表現(xiàn)如何？）

（升起極氪009）

麒麟電池拆解：只有簡(jiǎn)單的幾步，但又很復(fù)雜

把大象放進(jìn)冰箱需要幾步？在相聲小品中，只需要三步：打開冰箱門，把大象放進(jìn)去，關(guān)上冰箱門。

要拆解麒麟電池，其實(shí)也只有簡(jiǎn)單的幾步：

1，把電池包從極氪009上拆下；

2，掀開外殼；

3，拔掉高低壓線束；

4，摘去BMS電池管理系統(tǒng)；

5，撬走電芯上的鋁巴；

6，撤掉隔離板；

7，敲出電芯。

步驟不多，但過(guò)程真的很復(fù)雜，而且由于動(dòng)力電池輸出的是高壓電，還可能會(huì)有安全隱患。我們?cè)谝慌阅慷昧酥衅械墓ぷ魅藛T拆解電池包的全過(guò)程，也算是開眼界了。

第一步，拆下電池包。

把極氪009升起來(lái)，拆掉底護(hù)板和電池包上多個(gè)螺絲，最后再把電池包拿下來(lái)。

這里最困難的地方，在于升起極氪009時(shí)，需要找準(zhǔn)支臂承托車輛的四個(gè)承托點(diǎn)。極氪009作為一臺(tái)純電MPV，裝著一塊140kWh的麒麟電池，總重量接近3噸。因此，選擇承托點(diǎn)時(shí)需要更謹(jǐn)慎。并且，承托點(diǎn)不能妨礙到電池包的邊緣，否則，拆下螺絲后電池包無(wú)法從車上滑脫下來(lái)。

電池包下方正中央放著承接電池包的工具車，它的承重能力高達(dá)一噸。螺絲沒(méi)拆完之前，需要用工具車頂住電池包；螺絲拆完后，工作人員把工具車下降，電池包就滑脫下來(lái)了。

（電池包拆下來(lái)）

第一次看見電池包從車上拆下來(lái)，好家伙，這塊頭可真大！

（麒麟電池的電池包）

第二步到第四步，掀開外殼、拔掉高低壓線束、摘去BMS電池管理系統(tǒng)。

（拆開外殼）

這幾步都相對(duì)比較簡(jiǎn)單，沒(méi)用多長(zhǎng)時(shí)間。

拆下來(lái)之后，工作人員把它們都整齊擺放在一邊，大家可以在下圖中對(duì)號(hào)入座，重點(diǎn)看看傳說(shuō)中的BMS電池管理系統(tǒng)長(zhǎng)啥樣。它就像電池的大腦，負(fù)責(zé)管理及維護(hù)各個(gè)電池單元，隨時(shí)監(jiān)控電池狀態(tài)，防止電池出現(xiàn)過(guò)充電和過(guò)放電，延長(zhǎng)電池的使用壽命。

（麒麟電池高低壓線束與BMS電池管理系統(tǒng)）

第五步，撬掉鋁巴，撤走隔離板。

掀開外殼后，能看到的黃色部分是FPC柔性電路板，主要用來(lái)采集電芯溫度和電壓。銀色的東西就是鋁巴了，它能夠讓電芯之間更好地導(dǎo)電。

（鋁巴覆蓋在電芯上方）

撬鋁巴的訣竅有兩點(diǎn)：

一是要有強(qiáng)壯的手臂，得用鉗子使勁兒才能把連著電芯正負(fù)極的鋁巴撬下來(lái)，這是個(gè)扎扎實(shí)實(shí)的體力活。

我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)拍了張圖片，你可以感受一下這是一件多費(fèi)勁的事：

（撬電芯上的鋁巴）

二是要能耐住寂寞，每塊電芯上都覆蓋著鋁巴，麒麟電池包的電芯有36列，每列6塊，一共216塊。要拆掉這么多電芯上的鋁巴，得忍受多少“寂寞孤獨(dú)冷”啊。

工作人員辛苦了大半天，才把所有鋁巴撬完。掀掉黑色隔離板，電芯才算露出了真面目。

夾在電芯中間藍(lán)綠色的東西是導(dǎo)熱膠，它的下面水冷板，水冷板之間夾著的是一塊一塊的電芯。

第六步，敲出電芯

接下來(lái)，我們要把這些電芯都敲出來(lái)。

敲電芯主要用橡膠錘和楔子這兩個(gè)工具，將楔子插進(jìn)電芯和夾層中間，然后用橡膠錘捶打楔子，讓電芯和夾層更快分離。

（捶楔子）

電芯的側(cè)面覆蓋了一層類似雙面膠的東西，將電芯和夾層緊緊粘在一起，讓電池包內(nèi)部結(jié)構(gòu)足夠穩(wěn)定。同時(shí)，夾層中的水冷板還能從側(cè)面對(duì)每塊電芯進(jìn)行大面積降溫。

（拿出電芯）

拿出電芯后水冷板和每塊電芯下面的排煙孔就都顯露出來(lái)了，把電池包吊起來(lái)，還能看到電池包底部的云母板。

（底部云母板）

到這里，這塊麒麟電池算是被我們拆得褲衩子都不剩了。整個(gè)拆解和測(cè)試的過(guò)程一共耗費(fèi)六天時(shí)間。

麒麟電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)詳解

麒麟電池之所以能夠讓行業(yè)和C端用戶都頗為關(guān)注，主要還是因?yàn)樗男阅鼙憩F(xiàn)非常亮眼，不僅能量密度高，安全性高，充電速度還快。而這一切，除了寧德時(shí)代在材料和質(zhì)控方面的技術(shù)實(shí)力之外，主要還得益于麒麟電池內(nèi)部的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。

（1）多功能彈性?shī)A層：天選打工人

麒麟電池內(nèi)部最重要的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，就是多功能彈性?shī)A層。

普通電池通常是將橫縱梁、隔熱墊和水冷板單獨(dú)放置，獨(dú)立承擔(dān)支撐、隔熱和冷卻作用。

橫縱梁的作用是支撐、固定電池，可以提高電池包的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；

隔熱墊，顧名思義，發(fā)揮的是隔熱作用；

水冷板，通常放在電池底部，作用是冷卻電池，避免出現(xiàn)膨脹、自燃這樣的危險(xiǎn)情況。

在一般的電池包里，橫縱梁、隔熱墊和水冷板都是獨(dú)立放置的，相當(dāng)于是各干各的，有聯(lián)系但不多。而麒麟電池的厲害之處在于，它開創(chuàng)性地將其三合一組成了多功能彈性?shī)A層。

“多功能”這三個(gè)字好理解，意思是它集多個(gè)功能于一體，能起到橫縱梁的支撐、隔熱墊的隔熱和水冷板的冷卻作用。

那“彈性”的意思是什么呢？它指的是，夾層里有一個(gè)“微米橋連接裝置”的結(jié)構(gòu)，它可以輕微形變，給到電芯一定的束縛力，但又不至于一點(diǎn)空間都沒(méi)有，這就是“彈性”的含義。我們都知道，電池用久了之后，電芯可能會(huì)發(fā)生輕微膨脹，這時(shí)候彈性?shī)A層就發(fā)揮作用了，它能配合電芯呼吸進(jìn)行自由伸縮，起到緩沖作用，使得電池整體壽命更長(zhǎng)。

（多功能彈性?shī)A層）

所以，多功能彈性?shī)A層，實(shí)際上是“一石四鳥”，是妥妥的“天選打工人”。

這一結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，還有兩層重要意義：一是減重量，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)件三合一了，重量少了很多，電池包更輕了；二是省空間，讓寸土寸金的電池包能裝載更多電芯，提高能量密度。這兩點(diǎn)，都有助于增加電動(dòng)汽車的續(xù)航。

我們以極氪009為例。

WE版是搭載的普通版的電池，容量為116kWh，CLTC續(xù)航702km，ME版搭載的是140kWh的麒麟電池，CLTC續(xù)航為822km。這兩個(gè)版本的車電池包大小完全一樣，麒麟電池版續(xù)航更長(zhǎng)，電池容量更大，這主要還得歸功于多功能彈性?shī)A層。

（2）大面積水冷技術(shù)：降溫性能強(qiáng)于普通電池6倍

麒麟電池的另一個(gè)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新點(diǎn)，是冷板布置與傳統(tǒng)電池包布置不同，將水冷板間隔放置夾層當(dāng)中，大大增加了散熱面積和降溫效率，這對(duì)高功率的快充場(chǎng)景是很有利的。

我們先來(lái)看兩組圖片：

這是傳統(tǒng)普通電池的水冷結(jié)構(gòu)，降溫板主要鋪于電芯底部。

而麒麟電池的水冷板，卻是安置在每塊電芯的側(cè)面，相當(dāng)于電芯放在水冷板中間。

水冷板放在側(cè)面和放在底部，最大的不同就在于降溫面積。

電池底部面積，只有上面這一小丟丟。

電芯側(cè)面的面積，則要大很多了。

我們以麒麟電池為例，單塊電芯的底部面積是7917m㎡，一共有216塊電芯，降溫面積就是1710072m㎡；但是它的單塊側(cè)面大面面積是24705.1m㎡，一共有432個(gè)側(cè)面有水冷板經(jīng)過(guò)，降溫面積就是10672603.2m㎡，放在側(cè)面比放在底部多了6倍的降溫面積。

降溫措施做得足夠好，充電速率才能做得更快。電池廠商并不是不能將充電速度做得更快，而是沒(méi)有好的降溫措施來(lái)應(yīng)對(duì)快充帶來(lái)的熱量，所以就容易熱失控或者自燃。

麒麟電池在充電樁和整車平臺(tái)允許的情況下，從10%充到80%的電量最快只需要10分鐘，大面積冷卻降溫技術(shù)在這里立了大功。

此外，這樣的水冷設(shè)計(jì)，還能讓電池包具有很好的均溫性。在傳統(tǒng)電池包里，用1塊水冷板放在底部，它的冷卻液從頭向尾流，最后邊的肯定降溫降的要慢，而且時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)。

但是麒麟電池的水冷板是多管路設(shè)計(jì)，冷卻液幾乎往各個(gè)電芯的水冷板流動(dòng)，相當(dāng)于可以對(duì)電芯同時(shí)進(jìn)行降溫，讓電池更好的保持在一個(gè)適宜的溫度。

而且，由于每塊電芯側(cè)面都有水冷板，如果單塊電芯發(fā)熱，也不會(huì)直接殃及到其他的電芯鄰居，每塊電芯的壽命更長(zhǎng)，相應(yīng)的，整體電池壽命就會(huì)更長(zhǎng)。

（3）高壓與煙氣主動(dòng)隔離技術(shù)：定向泄壓，保障不起火

除了上面兩個(gè)重要?jiǎng)?chuàng)新之外，麒麟電池還有個(gè)很大的創(chuàng)新，主要作用是保障電池安全。

它搭載了寧德時(shí)代非常關(guān)鍵的一個(gè)技術(shù)——NP2.0。

普通電池防爆閥和泄壓結(jié)構(gòu)是這樣：

防爆閥設(shè)在電芯頂部的正負(fù)極中間，如果單電芯失控，排煙走防爆閥出去。那么，高壓煙氣可能就會(huì)破壞正負(fù)極上的絕緣，引發(fā)高壓干涉，造成更大范圍的電芯失控或者自燃。

而麒麟電池的NP2.0技術(shù)，防爆閥設(shè)在電芯底部：

電芯的極柱和防爆閥的位置，它們一個(gè)在上方，一個(gè)在下方，并沒(méi)有在同一方，這樣是為了實(shí)現(xiàn)定向泄壓，使得高壓和煙氣的主動(dòng)隔離，避免這個(gè)單電芯熱失控排煙后，與高壓干涉引發(fā)起火。

此外，電芯底部有個(gè)云母防護(hù)罩，它具有超強(qiáng)的耐高溫能力和優(yōu)良的絕緣性能。

在電芯因?yàn)闃O端情況不慎發(fā)生熱失控時(shí)，云母罩的這個(gè)性能可以有效阻止高溫直接沖擊失控電芯周圍的其他電芯，避免發(fā)生一連串的電芯熱失控。

麒麟電池性能測(cè)試

我們把電池拆下來(lái)之后，中汽研的工程師還同步做了一些試驗(yàn)，以驗(yàn)證麒麟電池的實(shí)際容量、高溫和低溫下的電池表現(xiàn)。

試驗(yàn)的過(guò)程其實(shí)挺無(wú)聊的，就是把電池包放進(jìn)溫控箱里，然后設(shè)定各種溫度做試驗(yàn)。

（1）電池包常溫容量測(cè)試：標(biāo)稱140度，實(shí)測(cè)142度

在25℃常溫環(huán)境下，工程師們對(duì)麒麟電池的單電芯容量和電池包做了常溫放電測(cè)試，主要是為了驗(yàn)證電池度數(shù)到底有沒(méi)有140度。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，單電芯放電容量186Ah，大于麒麟電池標(biāo)稱的183Ah。

在常溫放電能量測(cè)試中，我們用了一個(gè)小時(shí)把電池包的電量放光，電池從98%到0%SOC（電量）放電可用容量為364.71Ah，放電可用能量為139.132kWh。

將這兩個(gè)數(shù)據(jù)分別除以SOC區(qū)間98%，就能得出在100%SOC情況下，麒麟電池實(shí)際容量和能量分別是372Ah、142kWh，這可比麒麟電池標(biāo)稱的365Ah和140度還多。

（2）高溫充放電測(cè)試：42℃高溫下，充電速率無(wú)衰減

在45℃的高溫環(huán)境下，中汽研的工程師同樣做了測(cè)試。

電池初始溫度是42℃，如果電池持續(xù)充放電并且達(dá)到45℃以上的高溫，可能就會(huì)觸發(fā)電池溫度保護(hù)。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中我們以105kW的功率持續(xù)放電（這個(gè)工況相當(dāng)于極氪009按照100km/h的速度沿著6%的坡度上坡行駛）至放電截止電壓，這個(gè)過(guò)程花了62分鐘，放電功率沒(méi)有衰減，放電結(jié)束最高溫度 ≦ 37℃。

隨后，按照相同的熱管理要求，將麒麟電池包從10%SOC快充到80%SOC的電量，這個(gè)過(guò)程花了30分鐘，充電速率幾乎沒(méi)有衰減。

也就是說(shuō)，在夏天高溫天氣里，不管是一直充電還是一直行車放電，充電速度和駕駛性能都不會(huì)有變化，電池溫度也始終處于安全、合理的范圍內(nèi)。

（中汽中心工程師華淼）

（3）低溫放電量測(cè)試：-7℃低溫，放電保持率能夠達(dá)到95%

我們將電池放置在-7℃溫箱內(nèi)，開啟熱管理系統(tǒng)，進(jìn)行一個(gè)小時(shí)的低溫放電測(cè)試，如果放電能量 ≧ 90%的初始電量，那么就是符合電池性能標(biāo)準(zhǔn)的。

（進(jìn)行麒麟電池低溫測(cè)試的-7℃溫箱）

實(shí)驗(yàn)顯示，最后實(shí)際放電容量為368.7Ah,放電能量為139.7kWh，其中外部水冷機(jī)加熱消耗電量7.5kWh。

先不考慮外部設(shè)備加熱消耗的電量，那么實(shí)際放電能量差不多是132.2kWh,放電保持率能夠達(dá)到95%，也就是說(shuō)在-7℃的環(huán)境里，理論上在CLTC工況下打個(gè)95折，有781km的續(xù)航可以跑。

（4）低溫充電測(cè)試：-7℃低溫下，從10%充至80%只需48分鐘

同樣-7℃的環(huán)境下我們進(jìn)行從10%-80%的低溫充電測(cè)試，如果1個(gè)小時(shí)能完成即使符合性能標(biāo)準(zhǔn)，最后實(shí)驗(yàn)顯示用時(shí) 48min29s就充到SOC 80%。也就是說(shuō)，即使是在-7℃的低溫下，僅需48分鐘，麒麟電池能充進(jìn)去640km，這個(gè)充電速率是市面上多數(shù)電池望塵莫及的。

遙想當(dāng)年，我在寒冷的北京冬天，開著一輛續(xù)航200多公里的小電車，在充電樁充電，充了快3個(gè)小時(shí)才充滿，我人都快凍僵啦！

（5）低溫電池加熱測(cè)試：電池從-20℃加熱到10℃，僅需25分鐘

在-20℃的環(huán)境里我們還進(jìn)行了低溫加熱測(cè)試，我們?cè)O(shè)定在最低溫度達(dá)到10℃時(shí)停止加熱，最后用了25分鐘完成實(shí)驗(yàn)，加熱速度1.2℃/min。也就是說(shuō)，在諸如東北、內(nèi)蒙等天氣更冷的情況下，麒麟電池的溫度也能夠在25分鐘左右整體上升到10℃。