盡管新能源汽車市占率已經(jīng)超過三分之一,續(xù)航和補能焦慮依然在制約著產(chǎn)業(yè)發(fā)展,影響著用戶的出行體驗。
癥結(jié)的源頭在電池,乘用車電池兩大技術(shù)路線中,磷酸鐵鋰電池安全性高,且成本低,但能量密度和快充能力差,三元鋰電池恰好相反。
這導(dǎo)致兩種電池技術(shù)在很長一段時間里存在明顯的楚河漢界:三元鋰電池主要搭載在高配車型上,保證續(xù)航和體驗;磷酸鐵鋰電池搭載中低配車型,保證性價比。
為了將二者的優(yōu)勢合二為一,以磷酸鐵鋰電池為基座,業(yè)內(nèi)做了不少嘗試。比如比亞迪刀片電池通過改進電池工藝,以及車身底盤一體化CTB技術(shù)來提升續(xù)航,之后蜂巢能源的短刀電池進一步優(yōu)化結(jié)構(gòu)。目前業(yè)內(nèi)數(shù)據(jù)最亮眼的是寧德時代最新發(fā)布的神行電池,15分鐘400km續(xù)航,但這還沒有達(dá)到磷酸鐵鋰電池的極限。
12月14日,極氪智能科技發(fā)布了自研的金磚電池,讓磷酸鐵鋰電池的快充效率更進一步,充電15分鐘就能跑500+km。
配合800V高壓平臺帶來的快充體驗,以及極充網(wǎng)絡(luò)的“1515便利電”布局,極氪正在構(gòu)建電動出行生態(tài)護城河。
15分鐘續(xù)航500+km
用戶的補能焦慮中,續(xù)航和快充首當(dāng)其沖。在磷酸鐵鋰低成本的大前提下,金磚電池在這兩方面取得了重大突破。
電池包由多個電芯組成,為了提升續(xù)航,一個常規(guī)的辦法是提升電芯數(shù)量,但是電池包的體積受到車身底盤限制,要在狹小的空間里放下更多電芯,首先要解決的就是解決電池包空間利用率的問題。
來看看業(yè)內(nèi)在電池包利用率上的統(tǒng)計數(shù)據(jù):4680電池體積利用率為63%;普通磷酸鐵鋰電池體積利用率是66%;三元鋰電池的天花板,體積利用率剛突破72%。而極氪金磚電池的最高體積利用率達(dá)到了變態(tài)的83.7%,是全球體積利用率最高的動力電池。
電芯裝在電池物理結(jié)構(gòu)件中,提升利用率的辦法也很簡單,就是對電池包結(jié)構(gòu)件改造。極氪在電池底部使用一體化液冷托盤替代傳統(tǒng)水管結(jié)構(gòu),減少結(jié)構(gòu)件對電芯空間的擠壓;采用電芯、上蓋、底板的“緊湊三明治結(jié)構(gòu)”,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(tǒng)設(shè)計,金磚電池的采樣線路總長度也縮短了157 m,核心零部件數(shù)量減少35%,電池質(zhì)量能量密度也提升10%以上。
按照極氪測算,電池底部使用一體化液冷托盤,“緊湊三明治結(jié)構(gòu)”,超博材料3項對電池空間體積利用率的提升分別是8.5%,7.6%,6%。
邏輯上不存在太復(fù)雜的設(shè)想,但中間牽扯到電池散熱,固定,新材料使用等一系列問題,操作起來難度很高,屬于典型的知易行難問題。
金磚電池的另一大優(yōu)勢是高效補能。在10%~80%快充區(qū)間內(nèi),可實現(xiàn)充電15分鐘續(xù)航增加500 km以上,是全球量產(chǎn)充電速度最快的磷酸鐵鋰電池。
為了實現(xiàn)這種效果,極氪在技術(shù)上實現(xiàn)了諸多創(chuàng)新,比如在電芯結(jié)構(gòu)上,金磚電池的電極采用疊片多極耳結(jié)構(gòu)設(shè)計,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(dǎo)流設(shè)計,其過流能力相比單極柱方案提升100%;除了結(jié)構(gòu)創(chuàng)新外,極氪還采用鋰離子全程加速技術(shù),通過提升鋰離子釋放、傳輸、接收的全程效率,實現(xiàn)高電壓、大電流下穩(wěn)定高效的充電性能。
快充需要800V高壓平臺作為底層技術(shù)支撐。在統(tǒng)一的800V架構(gòu)和極充技術(shù)下,金磚電池最高充電功率可達(dá)500 kW,最大充電倍率達(dá)到4.5C;
而為了保證更高的補能效率,極氪提前完成了極充樁的技術(shù)布局。
極氪副總裁謝世濱介紹,極充已經(jīng)進化了3代,功率分別是360kW,600kW,800kW,基本都是樁領(lǐng)先于車。
“我們的800V極充樁等800V的車等了2年?!?/span>
極氪副總裁林金文介紹,雖然今年上海車展期間800V才被業(yè)內(nèi)頻繁提起,但極氪2年前就已經(jīng)打下了適配800V的極充V1樁。極充是國內(nèi)首個全系具備800V平臺高壓超快充能力的充電網(wǎng)絡(luò)。
極氪的判斷是,未來可能會有5C、6C甚至7C的電池技術(shù)出現(xiàn),但出于安全風(fēng)險的考慮,充電電壓這個數(shù)據(jù)不可能無限上升。800kW的樁完全能夠支持為6C電池進行充電,3代極充樁是極氪在這方面的提前落位。
主機廠做電池PACK的多,但自研電芯的比較少,安聰慧也解釋了極氪為什么要自研電池的原因。
“極氪認(rèn)為做一家智能電動汽車企業(yè),未來想要形成競爭力,電池是核心、最基礎(chǔ)的要素,這也是極氪未來發(fā)展的護城河之一?!睒O氪CEO安聰慧認(rèn)為,電池是電動車的基礎(chǔ),無論電池、電機還是電控,包括減速箱,電驅(qū)動系統(tǒng)和電池是電動車的基礎(chǔ),這是極氪對電池的認(rèn)知和重要性定義。
極氪的想法是以電池技術(shù)為抓手,配合800V高壓平臺以及極充網(wǎng)絡(luò),給用戶提供極致的智能出行體驗,構(gòu)建自己的護城河。
“1515便利電”計劃
更高效的補能,需要電池的高充電倍率與超快充補能設(shè)施的雙向進化?;谶@個邏輯,極氪提出了“1515便利電”的充電補能策略,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。未來三年內(nèi),“1515便利電”將覆蓋90%以上的極氪車主,并將無限接近于100%。
極氪在城區(qū)內(nèi)布局“1515便利電”極充網(wǎng)絡(luò);在城際和35家國內(nèi)公共運營商合作,極氪充電地圖中已累計接入超61萬把優(yōu)質(zhì)第三方充電槍。2024年,極氪高速路充電槍的覆蓋率將提升至95%以上。
極充網(wǎng)絡(luò)是極氪試出來的結(jié)果,最開始規(guī)劃補能策略時,極氪提供了3種路線:極充站、超充站和輕充站。但實際測試出來的結(jié)果顯示,用戶對極充的滿意度最高,于是從2022年開始,極氪集中火力全面布局極充網(wǎng)絡(luò)。
極氪介紹,經(jīng)過多年探索,極充網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)具備了3個非常明顯的優(yōu)勢:全流程智能充電體系、智能功率共享技術(shù)、更合理的布局。
極氪將全流程智能充電體系融入車機系統(tǒng)。從開始找站到結(jié)束充電,電池預(yù)熱、智能尋樁、智能降鎖等充電全流程實現(xiàn)100%去手機化操作。
對應(yīng)現(xiàn)實生活,冬天充電是一個比較典型的使用場景。智慧充電模式會在車機導(dǎo)航前往充電途中給電池預(yù)熱,以此縮短充電時間。該功能將從OS 5.1開始陸續(xù)推送。
智能功率共享技術(shù)也是極充站的一大優(yōu)勢,它可根據(jù)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。做一個簡單的假設(shè),如果一個超充樁的4個樁同時在工作,1、2號樁快充滿時,它們的功率會“補貼”給3、4號剛開始充電的樁。
此外,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(jù)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(wǎng)壓力。
這個邏輯有點像蔚來換電站的能源調(diào)控。很多人認(rèn)為,蔚來的換電站就是補能更快,這只是其一,背后更大的點在于,蔚來以換電站為中臺,智能調(diào)控電能的存儲與釋放?,F(xiàn)在極氪把這個邏輯移植到了極充網(wǎng)絡(luò)上。顯然,這個成本更低,鋪設(shè)效率也更快。
極充站還著重解決業(yè)內(nèi)普遍存在的布局不合理問題。林金文認(rèn)為,盡管目前國內(nèi)充電槍數(shù)已經(jīng)超過加油槍的槍數(shù)量,但用戶的里程焦慮依然存在,其中一個非常重要的原因就是充電樁網(wǎng)絡(luò)布局不合理。
極氪的辦法是從基礎(chǔ)車主熱力圖出發(fā),通過大數(shù)據(jù)智能選址模型,經(jīng)過精確的測算之后,提出了未來3年千站萬樁的規(guī)劃,和“1515便利電”結(jié)合,把補能網(wǎng)絡(luò)織好。
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。2024年,極氪極充站總數(shù)預(yù)計將達(dá)到1000站;到2026年,極充樁總數(shù)預(yù)計將達(dá)到10000根,實現(xiàn)“千站萬樁”的創(chuàng)想。
不僅如此,目前極氪已和35家國內(nèi)優(yōu)質(zhì)公共運營商合作,極氪充電地圖中已累計接入超61萬把優(yōu)質(zhì)第三方充電槍。
這里可以算一下單樁的用戶服務(wù)數(shù)量,極氪擁有充電樁2261根,累計銷量突破18萬,單樁需要服務(wù)人數(shù)是79人;理想銷量突破50萬,超充樁只有145根,單樁需要服務(wù)人數(shù)3448。單樁人數(shù)可以理解為單個充電樁需要服務(wù)的用戶數(shù)量。顯然,這個數(shù)據(jù)越低,用戶的充電體驗越好。
安聰慧透露,極氪金磚電池發(fā)布僅僅2個小時,007的訂單就增加了487臺。可以預(yù)見的是,極氪圍繞金磚電池構(gòu)建的極致出行體驗和高效補能網(wǎng)絡(luò)正在對其銷量展現(xiàn)出更強大的推動力。
來源:第一電動網(wǎng)
作者:圓周智行
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