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火狐直播:极氪“金砖电池”有多厉害?比亚迪刀片电池最强对手来了!
来源:火狐app下载 作者:火狐体育在线 更新于:2023-12-25 03:35:42 阅读: 71

  回答这样的一个问题之前,我们先看一个实际案例。2023年6月7日,一辆纯电车大众ID.4撞上收费站水泥墩,车子瞬间燃起熊熊大火,车上四人全部葬生火海,一点救援的可能性都没有。

  事后有专业技术人员分析,该车搭载的是三元锂电池包,车体受到撞击导致电池包挤压变形,电池里面短路最后导致爆燃起火,一时间三元锂电池被推上风口浪尖,所以电车的安全性重点是电池包。

  电车的动力电池分为两种,有磷酸铁锂电池和三元锂电池,一般来说,磷酸铁锂电池的安全性更高,起火后有足够的时间逃生。但是电车市场存在两极分化,高端车型一般搭载三元锂电池,低端车型一般搭载磷酸铁锂电池。

  这是由两者的特性和市场需求决定的,三元锂电池和磷酸铁锂电池都叫锂电池,只不过两者的正极材料不一样,因此两种电池的性能也各不一样。

  先说三元锂电池,正极材料是镍钴锰,镍、钴是活性元素,因此三元锂电池的活性也更高,单位体积内的包含的能量和充放电能力也更强,具体到电车上表现为:续航更长、充电速度更快、低温度的环境稳定性更好等等,代表厂商以宁德时代为主。

  不过缺点也很明显,比如活性元素导致耐高温性差,电池碰上高温可能会引起化学反应,具体表现为爆燃、放热、爆炸,而导致高温的原因很多,比如外部环境和温度过高,电池包内部受到碰撞挤压导致短路等等。

  要解决的办法有两种,第一种是开发固态电池,从根本上解决电池的安全性,不过固态电池这条路线还有点遥远,离量产上市起码还有好几年的时间。所以一部分电池厂商退而求其次,开始在磷酸铁锂电池上下功夫。

  铁锂电池的正极材料为磷酸铁锂,和三元锂电池的区别如上图,安全性和成本占有优势,但是要解决单位体积内的包含的能量、充电性能和抗低温性。比亚迪在2020年推出刀片电池,把电池包的体积利润率提升到75.6%,单位体积内的包含的能量提升到150Wh/kg,弥补了磷酸铁锂电池的短板,而且安全性也得到很大的提升,通过“针刺试验”也没有起火现象。

  所以比亚迪是磷酸铁锂电池的代表,不过极氪现在也加入了站队,所谓“金砖电池”就是磷酸铁锂电池。如果你要问这款电池有多厉害,我只能说刀片电池遇到了最强对手,理论上金砖电池的性能更强,官方用了三个“最”字来表现:全球最安全的动力电池、全球体积利用率最高的磷酸铁锂电池、全球量产最快充放电速度的磷酸铁锂电池。

  先简单来做个对比,以现阶段的技术来看,磷酸铁锂电池的单位体积内的包含的能量主要和空间利用率有关,刀片电池的空间利用率为75.6%,而金砖电池的空间利用率为83.7%,所以单位体积内的包含的能量肯定高于刀片电池,号称全球第一并不过分,还可以媲美一些三元锂电池了。

  其实两者的技术逻辑非常相似,都是根据空间利用率做文章,极氪采用电芯、上盖、底板的“紧凑三明治结构”,释放电芯仓纵向空间,电芯之间采用航空级超薄热阻隔材料,充分提升体积利用率。而在电池底部使用一体化液冷托盘替代传统水管结构,减少结构件对电芯空间的挤压,所以核心零部件数量减少35%,电池的采样线 m。

  除了单位体积内的包含的能量领先刀片电池,金砖电池还解决了充电慢的痛点,金砖电池最高充电功率可达500 kW,最大充电倍率达到4.5C;在10%~80%快充区间内,实现充电15分钟续航增加500 km以上。

  而这离不开极氪的核心自研,电极采用叠片多极耳结构和双铆极柱导流设计,其过流能力相比单极柱方案提升100%,另外还采用锂离子全程加速技术,在高电压、大电流的情况下仍有稳定的充电效率。

  最后说一说金砖电池的安全性,电池的传统测试为“针刺”和“外部火烧”。金砖电池的测试远远超越国标,首先将“针刺”升级为“超压针刺”,先以国标1.5倍的挤压力将金砖电池挤压变形,再用钢针对电池弯曲的顶点进行贯穿,从而使电芯发生短路,然而电池在整一个完整的过程都没有起火。

  而火烧测试更为夸张了,实验人员对金砖电池进行明火灼烧,接触电池包的火焰温度在700℃以上,持续火烧时间长达240秒,远超国标130秒的测试时长,但是金砖电池始终稳如老狗,没有一点起火的现象。

  所谓“真金不怕火炼”,金砖电池这一个名字很到位。磷酸铁锂电池系再不是比亚迪一家独大,这对市场和消费的人都是好事,有竞争才会有进步。

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