作者:謝天爽
動力電池技術一直都是影響新能源汽車發展的重中之重,不僅是因為電池在整車成本中佔比極大,且與產品續航能力直接掛鈎。如果說一家新能源車企沒有自己掌握電池、電芯技術,就好像是燃油車企沒有自己的發動機技術一樣。
11月4日,歐拉汽車在長城蜂巢能源技術中心展開了一場動力電池核心技術溝通會。在技術分享會上,不僅展示了長城汽車旗下的新能源車型的電池技術,也讓我也窺視到了動力電池技術未來的發展方向。
先來介紹一下蜂巢能源
在2012年,長城汽車成立了電池項目組,開始展開了動力電池的預研工作,這個部門也就是如今蜂巢能源的前身。到了2018年,蜂巢能源正式獨立出來,成為一個子公司。
雖說這家公司成立時間不長,但是野心確實不小,它的戰略一開始就瞄準了整個產業鏈。包括動力電池材料、電芯、模組、PACK包、BMS電池熱管理系統、儲能、太陽能研發和製造,以及下遊資源回收一整套閉環產業鏈。
截止目前除了在最後電池資源回收這一環節仍在研發過程中,其它環節都已經正式落實了。正因如此,歐拉也獲得了從原材到電池包製造,再到整車製造、梯次回收利用的全產業鏈布局能力。
此外,面對像是寧德時代、LG等動力電池的巨頭們,蜂巢能源也想要另闢蹊徑,尋求新的技術突破,他們放棄了成熟的卷繞式電芯工藝,破釜沉舟選擇了疊片式的電芯。
歐拉R1動力電池系統
說回到此次技術分享會重點介紹的動力電池部分,歐拉R1採用的為523的方形鋁殼的電芯,兼顧安全性和一致性,電芯間隙極小,鋁製封裝材料重量更輕,在電池能量密度上也可以做的更高。這裡提到的「523」並不是這個電池的型號,和我們經常聽到的「811」電池一樣,這三位數字表示的是鎳鈷錳的佔比,比如「811」就是80%鎳、10%鈷、10%錳。
歐拉R1的電池模組目前採用一併6串的設計,電池組容量為33 kWh,整包電池共有15個模組,1並90串。模組採用輕量化設計,單一模組的重量為11.3kg,這樣設計的好處在於能提升成組效率和模組能量密度,同時降低車輛的電耗水平,目前已經做到了電池能量密度到達160Wh/kg。
電池安全性方面
雖說有了良好的動力電池技術,但是沒有安全性也是空談。在安全層面,也是每一家新能源車企關注、研究的重點。
以這臺歐拉R1為例,首先在結構設計上,電池組的上殼體採用了SMC的複合材料,具有優異的絕緣性、抗壓性、防腐、防爆、防火性能,保證強度安全的前提下儘可能實現輕量化;下殼體採用了鋁型材料,同樣在保證強度的前提下儘量做到夠輕;在密封性能方面,電池包上下殼體之間採用矽泡棉材質進行密封,使得電池包滿足了IP67級別及浸水試驗要求。
此外結合自主研發的BMS電池管理系統,能夠實時對電池狀態進行監控,並且隨時進行相應的調節。除了這些之外,這套系統也會有基礎的充電時間預估、遠程監控和UDS診斷功能,為用戶的用車、充電每一個環節提供更好的產品體驗。
在安全性測試實驗方面,歐拉R1除了滿足國標中規定的項目,如機械衝擊、溫度衝擊、海水浸泡、模擬碰撞、跌落、外部火燒等等。還進行了模擬碰撞包含側翻、底部球擊、踩踏、長時間浸水等多項測試,儘可能模擬車主在駕駛時會遇到的各種危險情況。
固態電池的布局
這次的技術講解會,除了讓我領略到了長城對於電池技術的研發、製造實力,同時固態電池也是蜂巢能源現在一直在潛心研究的方向。長城也始終相信固態電池在未來將會扮演很重要的角色,雖然目前細節的研究近況和未來規劃還不能公布,包括整個講解過程也不能拍照。
但我記憶比較深的是在預計在2024年,第一代的固態電池將會量產,到時候能量密度能夠到達350Wh/kg,幾乎是現在電池的兩倍。在2030年的時候,也是有望將第三代固態電池量產,能量密度有望達到400Wh/kg。這裡提到的「一代、三代」技術人員並沒有做過多解釋,但據我了解,除了能量密度的增加,整個發展過程是會從半固態逐漸到純固態發展,並不是一步到位的。
最後,長城作為一家傳統燃油車企,在保證了燃油車持續研發的同時,還能將精力和資金大規模投入到動力電池領域,這一做法是很值得肯定的。同時根據現在得知的消息,在明年上半年歐拉還會推出全新車型歐拉R2,雖然該車目前還處於保密階段,但就我此次見到的R2試裝車,可以告訴大家的是它的空間更大了,科技感更強了,同時在明年上半年上市的時候相信續航也能比R1更長,所以還是一起期待一下歐拉R2上市後的表現吧。