時(shí)間:2022-06-27 10:07:29來源:鉅大LARGE
在正在舉辦的法蘭克福車展上,CATL展示了包括低成本CTP高集成動力鋰電池開發(fā)平臺、超級快充技術(shù)、超長壽命電池和電池自加熱&BMS技術(shù)等多項(xiàng)核心技術(shù),代表了我國電池公司在動力鋰電池技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)水平。
下面就來具體看看CATL在動力鋰電池領(lǐng)域都有什么"黑科技"吧。
1、CTP高集成動力鋰電池開發(fā)平臺(CellToPack)
當(dāng)前,國內(nèi)外電池公司和車企的電池包基本上都采用從單體——模組——電池包的成組方式,通過多層級的成組方式保障電池安全,但會犧牲電池包的空間利率和能量密度。
對此,CATL在展會上推出了全新的CTP高集成動力鋰電池開發(fā)平臺(CellToPack),即電芯直接集成到電池包。
CATL稱,由于省去了電池模組組裝環(huán)節(jié),較傳統(tǒng)電池包,CTP電池包體積利用率提高了15%-20%,電池包零部件數(shù)量減少40%,生產(chǎn)效率提升了50%,將大幅降低動力鋰電池的制造成本。
同時(shí),得益于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的化繁為簡,CTP電池包能量密度較傳統(tǒng)電池包將提升了10%-15%。傳統(tǒng)的電池包能量密度平均為180Wh/kg,而CTP電池包能量密度可達(dá)到200Wh/kg以上。
目前,CATL已經(jīng)取得超70項(xiàng)CTP核心專利,預(yù)計(jì)后期還將有更多的新技術(shù)應(yīng)用在CTP電池包以保障產(chǎn)品安全。
業(yè)內(nèi)人士指出,動力鋰電池去模組對優(yōu)化電池包利用空間和提升能量密度以及降成本有積極用途,比較適用于標(biāo)準(zhǔn)電池箱,有助于車企和電池公司降低制造成本,有望成為未來動力鋰電池技術(shù)主流之一。
當(dāng)前,除了CATL之外,包括蜂巢能源、比亞迪等電池公司也在研發(fā)CTP技術(shù),預(yù)計(jì)后期或?qū)⒂懈嚯姵毓就瞥鯟TP電池。
2、超級快充技術(shù)
盡管近年來動力鋰電池能量密度不斷提升,但依然沒有解決電動汽車?yán)m(xù)航里程短、充電時(shí)間長等問題,而快充技術(shù)就成為了解決續(xù)航里程焦慮問題的可行路徑。
對此,CATL針對市場需求量身定制了超級快充產(chǎn)品。CATL展示的超級快充電池只要15分鐘即可將電池荷電狀態(tài)(SOC)從8%新增到80%。針對一些定制化需求,CATL還研制了9分鐘內(nèi)充滿80%的渦輪充電解決方法。
據(jù)了解,CATL電池的快充技術(shù)采用了恒電位閉環(huán)控制算法。該算法的核心是基于電池內(nèi)部極化狀態(tài)的開發(fā)。原理是基于電化學(xué)模型,通過控制陽極電位恒高于析鋰電位閾值,最大化輸入充電電流,而電流的輸入會影響陽極電位,從而形成一個(gè)閉環(huán)控制,使電池充電時(shí)間達(dá)到最小化。
值得注意的是,在2018年寧德電動汽車大功率充電試點(diǎn)專題研討會,CATL就展示了采用"超級鐵鋰+高能量密度快充石墨"體系的EnerSpeedy超級鐵鋰電池的充電過程。該產(chǎn)品是60Ah的超級鐵鋰電池,可進(jìn)行5C充電,演示過程用時(shí)7分12秒,就完成了20%至80%的充電,而20%到100%充電,僅耗時(shí)13分8秒。
3、超長壽命電池
除了能量密度低和充電時(shí)間長之外,動力鋰電池容量衰退過快也成為了阻礙電動汽車市場進(jìn)一步上升的重要原因,同時(shí)新增了消費(fèi)者的使用成本。
對此,為防止更換電池帶來的成本新增及使用不便,CATL根據(jù)用戶的不同使用場景,研發(fā)了匹配整車使用壽命的電池產(chǎn)品。
針對日常使用的私家車,CATL研發(fā)的超長壽命電池可滿足8年以上行駛需求;針對運(yùn)營車輛,則供應(yīng)可運(yùn)營6年60萬公里的長壽命電池產(chǎn)品,真正達(dá)到產(chǎn)品全生命周期無憂。長壽命的電池產(chǎn)品還可滿足V2G,梯次利用等多元應(yīng)用場景,從而提高電動汽車的經(jīng)濟(jì)性。
4、電池自加熱&BMS技術(shù)
動力鋰電池有關(guān)氣溫環(huán)境的要求非常高,冬天氣溫過低會影響電池的續(xù)航能力。隨著電池技術(shù)的不斷提升,其保持最佳工作狀態(tài)的溫度區(qū)間也越來越寬泛。
CATL展示的自加熱技術(shù)通過BMS電池管理系統(tǒng)識別電池狀態(tài),擬定速熱控制策略,能夠使電池溫度在15分鐘內(nèi)從-20℃提升到10℃,充電能力提高5倍,放電能力提高7倍,從而延長電池壽命。
和此同時(shí),CATL將建立了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、電芯制造、系統(tǒng)集成、BMS管理、售后服務(wù)、報(bào)廢回收等完整的安全保障體系,全方位保障動力鋰電池安全。
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