加量不加价 蔚来推出的电池包“双拼饭”有点香


电池专利技术已然成为头部电动车玩家的护城河,比亚迪有刀片电池,广汽埃安有子弹电池。9月底,长城和蔚来也分别发布了自己家的电池技术。前者发布了大禹电池,而后者推出了业界首创的三元铁锂电池,也就是业界俗称的AB电池。
9月23日,蔚来(US.NIO)宣布推出磷酸铁锂电池包,容量75度电,较老款电池提升5度电,之后将全面取代70度电的三元版本电池包。
这时可能会有读者疑问,蔚来为何花力去开发一款仅相比老款提升5度的电池包。持有类似疑问的用户不再少数,接下来我们好好聊聊蔚来的黑科技——三元铁锂电池包。
而笔者也提炼了蔚来三元铁锂电池包的一些亮点和干货。
1、市面上第一款三元铁锂电池包。
2、优化了磷酸铁锂低温性能差的问题。
3、解决了磷酸铁锂SoC不准的问题。
4、新的电池包将替换原有70千瓦时电池包,同时电池包价格和BaaS价格将维持不变。
如何将三元锂和磷酸铁锂融合在一起
在讲解三元铁锂电池之前,我们先来看看三元锂和磷酸铁锂的优劣势。
三元锂电池优势:低温衰减好于磷酸铁锂,另外在体积以及质量维度上的能量密度均高于磷酸铁锂。三元锂电池劣势:成本高,易热失控。
磷酸铁锂优势:安全性高和低成本。磷酸铁锂劣势:磷酸铁锂电芯的能量密度较低,只有三元锂的 3/4 左右。并且在低温下的电量衰减比较严重。
值得一提的是,三元铁锂并不是一种新的电池化学材料,而是在一个电池包里混装了三元锂和磷酸铁锂两种电芯的技术。因为两种电池不同的性能属性,看似没有难度,但实际上挑战不小。
于是,我们看到了蔚来的最终方案:电池包大部分为磷酸铁锂电芯,而在电池的四角,则换装了三元锂电芯。
从图中我们不难发现,三元铁锂电池包内磷酸铁锂占比更大(85%),它肩负着储能的作用。少量的三元锂电池出现在电池包的四角(15%),它的作用是给磷酸铁锂电池加热,并且协助SoC估算。
为什么要填充在四个角落呢?蔚来汽车电池系统副总裁曾士哲理给出的解释十分简单:保温。
曾士哲认为,阻断电池包散热源头才是保温的最有效方式,所以在考虑底盘流场和低温特性之后,就把耐低温性更好的三元锂放在了热流失最严重的四边角落,有助于保温。
最小用量的三元锂电芯起到了对磷酸铁锂电芯有效的保温作用,再辅以辐射式主动热补偿,新的 75 kWh 电池包在 12 小时极冷环境下相比以往产品,在温度均匀性上提升了 60%,电池最低温度也提升了 40%。
提升SoC计算精度
蔚来电池系统副总裁曾士哲在沟通会透漏,随着磷酸铁锂市场应用扩大,一年前发布100kWh三元锂电池包时,蔚来电池团队就完成了68kWh磷酸铁锂电池包研发工作,但磷酸铁锂相较于三元锂在低温性能和SoC估算方面存在着一定差距,团队上报后,李斌否定了该方案。
有电动车用户发现,很多车型仪表上在最后30公里就不显示剩余里程了,这是因为磷酸铁锂电池SoC估算不准导致的,车企认为,既然算不准还有多少续航,为了避免误导消费者,还不如直接不显示。
上文提到,三元铁锂电池包内磷酸铁锂占比为85%,那要如何进行SoC监测呢?
曾士哲表示:“将会用三元锂作为标尺,实时校准磷酸铁锂在平台段的SoC;在高低段利用磷酸铁锂的优势(0-5%、90-100%),校准三元锂的SoC,为此开发了双体系SoC算法,充分利用三元铁锂双体系的优势。同时基于三元锂和磷酸铁锂的特性,如自放电的不同,首次开发大功率电池包内DCDC高低压转换系统,实现快速、实时、均衡的SoC校准。”
从最终效果上看,蔚来全新开发的这一双体系 SOC 算法,利用了三元锂电池和磷酸铁锂电池各自的优势,能够将传统磷酸铁锂电池 SOC 的估算误差从 10% 降低到 3%,这能让你的表显续航更真实、更靠谱。
基于此,蔚来汽车表示,全新三元铁锂电池包的能精准的向车主反馈剩余电量,在表现续航为0的时候还能继续行驶10公里,为车主提供安全保障。
最终目的为提升用户体验  
大多数消费者选择支持蔚来汽车融合创新,表示新电池既有三元的准确性,又有磷酸铁锂的性价比,是一件好事,重要的是配合换电体系,老车主也可以一直更新全新的电池包。
但有一个疑问,当蔚来把这个结构全部展示出来之后,并且从技术上宁德时代提供了一定的支持,那这样的技术别的企业是否可以copy?
曾士哲认为,这款电池包在硬件上大家确实都可以学,可以模仿。但真要做出好的产品,算法和数据才是关键。从 SoC 估算,到动态调节热管理以优化性能和电耗等等。
所以,当电池供应商相同的背景下,车企之间非常重要的自研部分——那就是软件标定。
在蔚来发布三元铁锂的前几日,蔚来中心长沙溪悦荟正式开业,这是蔚来开设的第28家蔚来中心(NIO House)。目前,蔚来全国第 290-300 座蔚来换电站已经上线,同时蔚来超充站已达 200 座。
在最后,三元铁锂电池也挺值得期待的,蔚来的换电模式还能进一步拓展电池包的产量进而摊薄开发的成本,让电池再便宜一些。更重要的是三元铁锂的出现给了造车企业一个新的方向,如果未来更多车企加入这项技术的开发,那最终收益的将会是消费者。

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