長城插混全球首次以800V 續航350km充電20分鐘
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,用在了混動車型上。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
關鍵資訊: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。
兩種型號,單一電芯容量分別為160AH和100AH,各自適配400V及800V平台。
為啥400V的單一電芯容量反而更大?
其實很好理解,單一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,單一容量就越小。
這裡再簡單科普一下,所謂800V平台,是指整車電池、馬達、電控模組,工作電壓在550-930V之間,這是公認的技術標準和產業規則。所以800V平台不一定就是一分不差的800V。
以及800V平台也不光是電池的事,使用體驗牽扯到馬達、電控、能量管理,以及充電基礎設施。
所以蜂巢的新進展,是在電芯層面完成了800V的適配,並且配合長城汽車的電池包技術,將這樣的高壓平台放到了混動車型上。
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,可實現55-65度電的電池包。
以混動C級車平均軸距2800-3000mm,車重2.0-2.3噸計算,這樣的電池包能支援350km+的純電續航。
夠大了,尤其是在C級車上。
另外,L300支援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,大概只需要20分鐘。
使用體驗和純電車無異,續航300km等級的純電車,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,做出了D級行政車的寬度。
注意是寬度,因為電池包實在太大了,而混動車底盤縱向又要佈置排氣管、油箱等等,只能在橫向多塞進一些電芯。
所以在原有技術體系下,混動車的純電續航里程、設計想法的上限,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,一個是生產過程──飛疊。
短刀好理解,同是刀片電池,但更短:
為什麼採用這樣的技術?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,比一般方形電芯薄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。但採用短刀電芯,只需要上下水冷板就可以實現,設計的延續性較好,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,採用CTC(電池整合在底盤)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。但短刀電芯取消了底板後,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,蜂巢能源採用了先進的摻雜包覆技術,讓離子傳輸路徑降低40%,電阻降低10%;負極材料採用了新的表面技術、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,蜂巢能源也進行了重新設計,透過材料創新,以及短刀天生的類似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製造中。
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。而是先透過兩層隔膜包覆負極片經過加熱輥進行熱複合及隔膜封邊,再切成片,最後和正極片依序堆疊。
這裡關鍵是切片。傳統捲繞工藝只需要前後裁兩刀,但碟片工藝需要切很多刀,毛刺風險就會比捲繞的高很多。 (毛邊是電瓶事故中的主要因素,會刺穿橫膈膜,造成短路)。
蜂巢的飛疊產線上佈滿了CCD監測設備,以確保每一片極片表面光滑無摺痕,極片堆疊整齊無錯位。
蜂巢透露,目前整體良率達到了93%。其實這種良率等級已經接近寧德時代方形捲繞線的標準。
飛疊製程突破,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。
蜂巢也向智慧車參考透露,今後主攻混動專用電池,依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公里。冬季低溫折扣一打,也就100km左右的純電續航。
所以蜂巢能源新產品的最大意義,是完全實現了“大電池混動”,350km+的純電續航,冬季打折也能跑滿200km左右。
讓使用者的日常買菜、通勤,完全不需要額外加油。充電,也能控制在一週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了的補能優勢。
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,續航只給50km的廉價混動車。
也是長城避開比亞迪最擅長的10萬入門市場,直接佔領混動中高端的策略。