插混上車800V,長城汽車打響第一槍。旗下蜂巢能源,不久前公佈最新進展:一句話總結,長城將800V、超快充、超長續航,用在混動車型上。全球首次。怎麼做到的?為什麼之前沒人能實現?以及關鍵問題,混動上車800V,有必要嗎?
長城混動,率先上車800V
關鍵信息:適用800V、3C充電倍率、混動專用。
蜂巢能源關鍵新進展中最重要的一項,就是代號L300的三元鋰短刀電芯。
兩個型號,單個電芯容量分別為160AH和100AH,各自適配400V及800V平臺。
為啥400V的單個電芯容量反而更大?
其實很好理解,單個電芯在電池包內是串聯形式,整包正負極電壓是“1+1+1…”的累加。800V的工作電壓要求比400V高,電池包總容量相同情況下,需要更多電芯串聯,單個容量也就越小。
這裡再簡單科普一下,所謂800V平臺,是指整車電池、電機、電控模塊,工作電壓在550-930V之間,這是公認的技術標準和行業規則。所以800V平臺不一定就是一分不差的800V。
以及800V平臺 也不光是電池的事,使用體驗牽扯到電機、電控、能量管理,以及充電基礎設施。
所以蜂巢的新進展,是在電芯層面完成800V的適配,並且配合長城汽車的電池包技術,將這樣的高壓平臺放到混動車型上。
能帶來什麼樣的體驗?
根據蜂巢公開的技術參數,L300(800V)三元鋰電芯裝包,可以實現55-65度電的電池包。
按照混動C級車平均軸距2800-3000mm,車重2.0-2.3噸計算,這樣的電池包能支持350km+的純電續航。
足夠大,尤其是在C級車上。
另外,L300支持3C倍率快充,也就是充電峰值功率是電池包容量的3倍,大概160-200kW之間。
這就使得使用L300的混動車型,從低電量充到80%左右,大概隻需要20分鐘時間。
使用體驗和純電車無異,並且續航300km級別的純電車,成本考慮一般是不會上800V的。
怎麼做到的
之前一直有不同的車企、電池企業試圖做出大電池增程/混動。
但最大也就搞到的300km左右,付出的代價是把緊湊型軸距,做出D級行政車的寬度。
註意是寬度,因為電池包實在太大,而混動車底盤縱向又要佈置排氣管、油箱等等,隻能在橫向多塞進一些電芯。
所以在原有技術體系下,混動車的純電續航裡程、設計思路的上限,都被卡得死死的。
蜂巢能源的創新點有兩個,一個是電芯形態——短刀,一個是生產工藝——飛疊。
短刀好理解,同是刀片電池,但是更短:
為什麼采用這樣的技術?蜂巢給出的解釋是首先400毫米、600毫米長的短刀電芯,成品效率更高。
因為這個尺寸下,比普通方形電芯薄25%,電池包體積利用率更高,電池的界面循環等性能會表現更佳。
如果用傳統的VDA(德國提出的電芯標準)電芯做快充,實現5C倍率需要三面冷卻,6C倍率需要電芯中間大面積冷卻。但采用短刀電芯,隻需要上下水冷板就可以實現,設計的延續性更好,溫差也遠小於VDA電芯最大溫差。
這是蜂巢混動專用電池裝包後總容量更大、續航更長的關鍵。
安全性上,采用CTC(電池集成在底盤)的架構通常的電池電芯極柱朝上,一旦出現熱擴散和火焰噴射,汽車駕駛室很危險。但短刀電芯取消底板後,水冷板上置就可以作為汽車下地板,同時熱失控後的火焰朝底部或兩側噴射,對駕駛室的危害更小。
怎麼在短刀實現快充?在電池的正極材料上,蜂巢能源采用先進的摻雜包覆技術,讓離子傳輸路徑降低40%,電阻降低10%;負極材料采用新的表面技術、一次顆粒和二次顆粒的搭配技術,以及吸液性更好的添加劑,來實現更好的負極動力性能。
而對電解液,蜂巢能源也進行重新設計,通過材料創新,以及短刀天生的類似於全極耳電池的直焊工藝,載流面積更大,可以最終實現快充。
飛疊工藝,是蜂巢最核心的技術。這種工藝在2018年開始才逐漸引入動力電池制造中。
蜂巢飛疊技術並非傳統的將隔膜、正負極片堆疊在一起的Z字型疊片工藝。而是首先通過兩層隔膜包覆負極片經過加熱輥進行熱復合及隔膜封邊,再裁切成片,最後和正極片依次堆疊。
這裡關鍵是切片。傳統卷繞工藝隻需要前後裁兩刀,但碟片工藝需要切很多刀,毛刺風險就會比卷繞的高很多。(毛刺是電池事故中的主要因素,會刺穿隔膜,造成短路)。
蜂巢的飛疊產線上佈滿CCD監測設備,以確保每一片極片表面光滑無折痕,極片堆疊整齊無錯位。
蜂巢透露,目前整體良率已經達到93%。其實這種良率水平已經接近寧德時代方形卷繞線的標準。
飛疊工藝突破,解決產能問題。全域短刀電芯,解決快充和容量問題。技術路線選擇,其實也是商業考量。
蜂巢也向智能車參考透露,今後主攻混動專用電池,按照車企要求進行適配。
畢竟寧德和比亞迪兩巨頭以量取勝,難以為混動車做出太多訂制改變。
混動800V,有必要嗎?
最後說一下這個關鍵問題。
作為對比,現在插電混動車,無論是增程式還是混聯,純電續航頂天270、280公裡。冬季低溫折扣一打,也就100km左右的的純電續航。
所以蜂巢能源新產品的最大意義,是完全實現“大電池混動”,350km+的純電續航,冬季打折也能跑滿200km左右。
讓用戶的日常買菜、通勤,完全不需要額外加油。充電,也能控制在一周1-2次。
所以長城汽車和蜂巢能源做這件事最大的意義,就是把把混動車的用電體驗,拉到和純電車一致,超長續航、超快充電。
同時混動還有純電車比不的補能優勢。
有大電池加持,混動在體驗和經濟性上,會更進一步超越純電車,也會更進一步爆發。
所以,長城在新能源走得這一步,不叫“補課”,而是“超綱”,瞄準的是25年左右混動車崛起。
而且,是真正可用、實用、好用的混動車,不是擦邊綠牌政策,續航隻給50km的廉價混動車。
也是長城避開比亞迪最擅長的10萬級入門市場,直接占領混動中高端的策略。