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811先行者 6个关键词详解合众U三电系统

从现在来看,“811电池”几乎已锁定了2019年新能源汽车行业最热词汇,这种能够轻松将电动车续航里程提升至500公里的电池,让追赶了多年特斯拉的中国新能源汽车看到了胜利的曙光。

811先行者 6个关键词详解合众U三电系统

如果将2018年称作“811电池元年”的话,那2019年就是811电池的“应用元年”。于今年3月上市的新款宝马X1插混车型已经率先使用了来自宁德时代的811电池包,除了宝马,现在已有包括广汽传祺AionS、几何A、蔚来ES6、小鹏P7等多款车型已经确定搭载811电池,而在这份811车型名单中,除了上述的这些大名鼎鼎的品牌外,我们还看到了一个相对低调的造车新势力也榜上有名,那就是合众。合众在北京车展前发布的合众U将使用宁德时代811电池包,续航里程可达500公里以上。

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要知道,目前还没有任何一款使用811电池的纯电车型正式交付到消费者手中,上述已公布使用811电池的也不过区区6款,而合众作为一个敢于成为第一批吃螃蟹的人的企业,在三电技术上又有着怎样的底气呢?这一次,汽车头条App与负责合众汽车三电技术开发的工程研究院副院长邓晓光就合众U的三电技术进行了深入的沟通,用10个关键词解析了合众三电技术的亮点。

811先行者 6个关键词详解合众U三电系统

合众汽车工程研究院副院长邓晓光

811是什么?

811电池是三元锂电池的一种,811指的是三元锂电池正极材料中镍钴锰或镍钴铝的配比为8:1:1,目前三元锂电池中被应用较多的为333和523,其中第一个数字也就是811中的“8”和523中的“5”是指镍元素的比重,而镍的比重越高电池能量密度就越高,但镍也是金属活性高的元素,因此它的比重越大电池的安全性也就越低。而钴元素在三元锂电池中也起到至关重要的作用,钴元素可以提高电池的稳定性,同时增加电池的循环寿命,但钴的价格是三种元素中最贵的,因此电池“少钴化”是一直以来的趋势。

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合众U所使用的811电池来自于宁德时代,而目前已知将使用宁德时代811电池的车型还有广汽传祺的AionS、几何A以及蔚来ES6。据邓晓光介绍,目前合众U所使用的电芯型号与上述三款车型相同,能量密度约为280Wh/kg,电池包系统能量密度为180Wh/kg。

为什么要用811?

很多人认为811电池目前还是一把双刃剑,超高的能量密度带来的是成本的上升和安全的隐患,那么从主机厂的角度来看,用811电池真的划算吗?

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对于为什么要用811电池,邓晓光认为除了提升续航外,轻量化是811电池带给新能源汽车的另一大“红利”。众所周知,轻量化是汽车制造业的一大难题,无论是燃油车还是电动车,对于车身轻量化都是斤斤计较甚至两两计较,而811电池包的应用为电动车轻量化带来了飞跃性的变化,特别是相比于磷酸铁锂电池,同样的电池容量在质量上的差距是巨大的。车身的轻量化带来的最直接效益就是百公里电耗的下降,而这一数据除了会很大程度上影响续航,还和国家补贴政策直接挂钩。

此外,能量密度更高的811电池可以在同样的车身内实现更长的续航,同时也能够在续航里程的调整上拥有更强的机动性,是实现产品迭代和平台化的最佳选择,否则高续航用811电池、低续航用523电池的话,会增加三电系统的匹配工作,产品迭代周期长,研发成本也就随之增加。

UL2580

对于811这样一种镍占比超高的三元锂电池,安全性自然是大家最为担心的一点,对于这一点邓晓光表示,目前合众U的电池包已经通过了UL2580的认证,最后的认证结果也将在未来不久正式发布。

那么,何为UL2580?UL的全称为美国保险商试验所,被称为世界从事安全实验和鉴定最大的权威机构,在目前新能源汽车电池领域,一般必须通过UL在内的三项安全机构检测,才能被供应体系认可。

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而UL2580电池标准是UL在2011年针对车用动力电池安全制定,通过美国国家标准学会审议正式被采用为美国国家标准。UL2580标准涵盖了电动汽车内部储能装置如蓄电池单体电池、蓄电池模块、蓄电池组系统等。该标准评估了蓄电池承受模拟的滥用和在滥用产生危险时对人员的保护能力。同时该标准评估了蓄电池及电池模块在制造商规定的操作温度范围内充放电参数可靠性。

恒温占比

在最早一批电动车上所使用的动力电池对于气温环境的要求非常高,夏天过热容易出现热失控,冬天气温过低会严重影响电池的续航能力,这也是早起电动车用户的最大痛点之一。

随着电池技术的不断提升,其保持最佳工作状态的温度区间也越来越宽泛,而据邓晓光介绍,合众U的电池恒温技术能够保持电池系统在中国95%的天气环境下可以维持在15℃-45℃之间的工作温度,而这个区间能够让电池保持在最佳的工作状态,同时维持最长的电池寿命。

此外,这套恒温系统将电池包从-30℃加热到15℃只需0.7小时,而从55℃降至35℃只需0.5小时,而在低温行驶加热后可增加至少80公里的续航,而为电池包高温行驶制冷所消耗的能耗控制在5%以下。

CtP集成效率

CtP集成效率,这应该是合众U提出的一个新概念,是动力电池箱体的一种拼接系统组合方案。

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例如需要开发一款续航400公里的产品,可以通过6块拼焊板拼接在一起来实现,如果是续航500公里的车型,则可以通过将7块板拼接在一起实现,这样类似于“模块化”的电池箱体制造方式可在开发时间上减少50%,开发成本上减少60%。此外,CtP模式可以支持300-500公里续航区间内不同方案的组合。

SAE J2380振动疲劳标准

同此前提到的UL2580相似,SAE J2380也是一项针对动力电池的严苛测试,是对于电动车电池长时间暴露于路面所引起之振动提供测试程序,主要用于确保电池振动耐久后之品质。试验前后要进行电化学性能的测试和比较,试验过程中有SOC值和充放电要求,标准中未规定温湿度变化要求,但通常试验中按照3个综合条件进行,即振动、温度、工况同时进行,测试频率为10~190Hz随机振动,X,Y,Z 3个轴,可以选择正常或替代试验。

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