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宁德时代骁遥超级增混电池创新“揭秘”

   2024-10-25 高工锂电3760
核心提示:今年以来,增混车型的月度同比增速,除2月受到春节影响,其他月度均保持在80%以上

增混车型正在成为新能源车市场增长的主力军。

数据显示,今年1-9月,增混新能源汽车累计销量达到332.8万辆,同比增长84.2%。今年以来,增混车型的月度同比增速,除2月受到春节影响,其他月度均保持在80%以上 。

与此同时,增混车型纯电驾驶负面体验问题如续航短、补能慢、低温衰减等痛点,也日益凸显。

10月24日,宁德时代在北京发布了全球首款纯电续航400公里以上,且兼具4C超充的增混电池——骁遥超级增混电池,以技术引领变革,打造增混电池新标杆。重新定义增混电池高标准,骁遥超级增混电池实现了多重技术创新:

1、400KM以上纯电续航

增混车型的纯电续航不足,主要受限于电池组空间小以及材料性能的局限,导致电池容量有限、锂离子传输效率低。

骁遥电池采用正极材料表面修饰技术,配以创新高压电解液配方,在材料表面形成一层“纳米级防护层”,再结合创新的高压电解液配方,有效减少了活性层的副反应,进一步拓宽了电量的使用边界。

同时,通过在正极材料中引入高活性激发态粒子,为锂离子打造了一条专用的高速通道,大幅提升了其在材料中的传输效率,解决了锂离子在材料中的扩散瓶颈,使电池能量密度大幅提高,纯电续航里程突破400公里以上。

基于对电池机理深刻认知,宁德时代结合海量数据及用户使用习惯自适应计算,开发高性能BMS精度算法。经过业界最多客户最全运行工况验证和迭代优化,使SOC精度大幅提升40%,纯电模式电量使用率提升10%以上。解决因SOC不准产生的续航预测有误不准的问题。

2、4C超充速度,充电10分钟续航280KM

传统增混车型因采用功率型电池,更注重动力输出而牺牲了充电接受能力,且复杂的充电管理系统和平台局限性进一步限制了快充性能。

随着宁德时代麒麟电池、神行电池超充技术的量产落地,超充技术得到进一步推广运用。宁德时代此次将4C超充技术“复刻”到了骁遥电池上,达到“充电10分钟 续航超280km”的优秀表现。

在正极,采用快离子导体包覆技术、为锂离子提供一条无需减速的“ETC车道”,并通过过渡金属的掺杂,让磷酸铁锂一维导体导电性更加丝滑。

在负极,结合二代快充石墨和新型纳米包覆技术,增强锂离子的去溶剂化能力,加快了离子的释放速度,让锂离子嵌入电极材料时的阻力减到最小,使得能量传输更为轻松高效。

多梯度分层极片设计,实现上层高孔隙率,下层高压实结构,解决了锂离子脱嵌速度和能量密度的矛盾,真正做到了既保障高功率性能、超快充的同时又不牺牲续航里程。

在电解液传导上,通过全新的超高导电解液配方,有效降低电解液粘度,增加锂离子脱溶剂化能力,为锂离子松绑,显著提升电导率。超薄 SEI 膜的优化,也能有效降低阻力,使锂离子的穿透“纵享丝滑”。

3、功率稳定释放,亏电无焦虑

在增混车型上,动力电池要与增程器、发动机配合完成动力输出,在低电量下,由于电池电压降低,容易造成功率输出能力下降,影响车辆性能。所以对于增混车型来说,提升低电量下的电池功率性能就至关重要。

宁德时代重点针对低SOC区间功率输出不足进行了专项攻坚,有效提升了低SOC区间的纯电使用效率,确保整车亏电情况下依然保持稳定功率输出。

在正极极片上,使用高活性激发态粒子掺杂技术,增加材料表面高活性位点数量,提供更多的锂离子快速扩散通道,解决了锂离子在低SOC状态下扩散变慢的难题,使电池在低SOC区间功率提升50%以上。

通过对电池充放电极化特性建模,宁德时代还通过对电池充放电极化特性进行了建模,精确预估电池未来放电能力,打造了电池多级功率预测控制策略,让增混车的功率性能也再次提升了20%。

4、锂钠“混搭”电池系统集成技术,-40℃极寒环境可放电

北方地区的新能源潜在车主,都担心冬季低温严重影响电池性能,导致续航能力下降,充电效率降低。

依托宁德时代首创的AB电池系统集成技术,骁遥电池将钠电池与锂电池按一定比例和排列进行混搭、串联、并联集成,助力电池低温续航提升5%;结合宁德时代的第二代极寒电解液,降低离子传输阻力,将电导率提升30%以上,实现了零下四十度极寒环境可放电的突破,还能保证在零下三十度条件下可充电,在零下二十度时仍能提供强劲的动力输出。

锂离子电池和钠离子电池化学特性不同,其生命周期内的自放电、直流内阻增长及健康度衰减行为路径均不同。如何在低温条件下,在同一电池包内,对不同材料体系的电池针对性进行分区管理,对电池设计及电池管理技术提出了极大的挑战。

针对锂离子电池、钠离子电池的低温性能差异,宁德时代特别开发了全温域智能均衡热管理技术,能够在低温场景下对不同材料针对性分区管理,动态匹配电池状态,提升电池一致性,还能有效解决因为低温导致的电压过低或者电池无法工作的问题,确保电池在低温下的功率稳定输出。

同时,以钠离子被作为精确的SOC监测标尺,来辅助标定锂离子电池的电量,这一应用帮助系统整体控制精度提升30%,相当于纯电续航里程额外增加了10km以上。

目前,骁遥电池已经成功落地多个车型品牌,包括理想、阿维塔、深蓝、启源、哪吒。预计到2025年,包括吉利、奇瑞、广汽、岚图等在内的近30款增混车型,都将配备宁德时代骁遥超级增混电池。

可以预见的是,依托宁德时代世界领先的极限制造能力,骁遥电池可以快速量产装车,助力更具竞争力的增混车型快速、高品质落地,从而在激烈竞争中领跑增混市场。

 
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