近日,巨灣技研對外宣布,繼今年6月正式發布后,巨灣鳳凰電池目前已進入量產前的性能測試階段,包括電性能、安全性能、機械性能、熱管理性能在內的電池包各項測試正密集進行,以確保2024年高品質產品的全面量產。據悉,巨灣鳳凰電池將于明年在巨灣技研(南沙)儲能器件與系統生產基地落地量產,該基地今年9月底開始試產,年產能8GWh。


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巨灣鳳凰電池集成了巨灣技研在材料、電化學、結構和控制等領域最新的科技創新成果,使電動汽車具備在全天候(高低溫)條件下均如常運行,并在300~1000伏不同電壓平臺上均可實現最高8C極速充電的能力,同時在安全性、使用壽命、比能量、續航和成本等方面也具有領先的綜合優勢。

巨灣技研總裁裴鋒此前在接受媒體采訪時曾表示,鳳凰電池是普適性的技術,其解決的最主要問題是使電動汽車具有極速充電的能力,根據現在行業的趨勢,極速充電技術是電動汽車大規模應用推廣的賦能器,鳳凰電池也因此擁有廣闊的應用前景。

極速電池技術:電動汽車大規模應用的賦能器

新能源電動汽車想要為用戶提供安全可靠、綠色便捷的用車體驗,獲得大規模的應用,需要破解安全、續航和補能三大焦慮。

就目前技術發展來看,大量統計數據已表明,電動汽車的安全性與燃油汽車是相當的,在續航方面甚至超出了燃油汽車。反觀補能效率,即使30分鐘充滿80%電量的電動汽車已陸續推出市場,但對于已經習慣了快節奏的年輕消費者而言,還是無法完全滿足的。

裴鋒認為,新能源電動汽車全面取代燃油汽車,動力電池相當于傳統汽車的油箱,滿足用戶期望,動力電池需要解決兩個核心問題,一是補能速度,二是能量密度。相較而言,充電難、充電慢是目前用戶最敏感的痛點,也是影響消費者購買電動汽車最大的屏障。

突破電動汽車發展瓶頸,提升用戶補能體驗,巨灣技研力于破解補能焦慮的難題,極速充電技術是電動汽車大規模應用推廣的賦能器。

突破電壓平臺限制,巨灣鳳凰電池極速快充技術方案

目前在全球范圍內,800伏高壓平臺架構被認為是電動汽車實現高效化、緊湊化設計和超級快充的必要條件之一。自2019年第一個800伏高壓平臺車型保時捷Taycan上市以來,從國際品牌到本土車企,再到造車新勢力,都在積極跟蹤和布局高壓快充技術。但是從應用角度看,800V高壓平臺成為主流尚需時日,并需克服諸多困難,例如僅整車電氣架構從目前主流的400V成熟平臺升級到800V平臺,就需要進行重大的設計變更,包括提高大小三電系統等用電器的耐壓等級,車企將面臨技術與成本等方面的諸多挑戰。這反映出縱然800伏高壓為發展趨勢,但目前電動汽車仍多采用400伏中壓平臺的主因。

為解決這種技術革新與應用現狀之間的矛盾,巨灣技研獨創了總線電壓升降開關矩陣技術,以小代價實現了使動力電池總線電壓自由升降的大效果,從而破除了整車電壓平臺對極速充電技術應用的束縛。

巨灣技研介紹,巨灣鳳凰電池搭載了創新的高集成化固態開關矩陣及智能化控制系統,支持300-1000伏電壓平臺的車型均可實現極速快充。對于常見的400伏電氣架構,其仍可在不改變整車原有架構的情況下,自動實現整車800伏的極速快充和400伏的日常運營。

根據整車電氣架構實現電池電壓的切換控制,巨灣鳳凰電池的這項創新性的技術方案,使得電動汽車能夠以常電壓日常行駛,在充電時又同時具備了高壓極速快充的能力,適用性得以大幅提升。

突破氣候條件限制,巨灣鳳凰電池實現候如常運行

除了補能焦慮,另一個制約電動汽車發展的重要因素是動力電池對環境的適應性,尤其是冬季低溫狀態下,動力電池續航里程大大打折、充電效率明顯下降,使用體驗差,也因此遭到不少消費者的質疑和投訴。而在高溫環境中,動力電池會產生大量熱量,如果不能有效進行熱管理,同樣帶來安全隱患。

為平衡動力電池冬夏有別的重大差異性表現,巨灣技研研發了高效能熱管理技術,可確保電動汽車全天候如常運行和極速充電。

在技術實現方式上,巨灣鳳凰電池以獨創研發的輕量化超高導熱率低維材料為基礎,極限利用電芯換熱面積,構建三維立體熱管理系統,讓換熱面積相比傳統方案提升18倍,控溫速率、效率與品質實現多倍提升,在安全可控范圍內完成極速冷卻及加熱。

基于創新的XFC極速電芯量產產品,鳳凰電池在三維立體熱管理、電管理技術的加持下,實現了全天候條件下的0-80%極速充電僅需6分鐘,即使是在冬季仍可實現5分鐘從-20℃升至+25℃的極速熱車,極大改善了整車性能和用戶體驗,讓電動汽車從此無懼低溫嚴寒。

不僅如此,極致控溫的熱管理系統同時讓鳳凰電池擁有更長使用壽命和更加安全可靠。鳳凰電池熱管理系統最大程度上減少了環境對系統影響,確保電池始終工作在最舒適的溫度和極小的溫差范圍內,使得電池循環壽命可達10年或80萬公里,遠高于目前行業平均水平。此外,極致熱管理系統搭配“彈倉式”結構設計,大幅提升電池安全性,即使在電池系統觸發熱失控實驗中,極速冷卻技術也能有效帶走發熱,確保48小時不起火。

體系化與普適性兼具,巨灣鳳凰電池應用前景廣闊

動力電池如何平衡充電速度、續航能力、使用壽命和安全保障等方面的表現,是技術攻堅的難點,也是消費者選購電動汽車時看重的指標。對于主機廠來說,在此之外,同樣會密切關注系統結構設計、維護便捷程度以及成本。

鳳凰電池本質上是一種電池系統性技術,集成了巨灣技研在材料、電化學、結構和控制等領域最新的科技創新成果,全面提升了各項性能表現,消除市場了顧慮,為新能源電動汽車的整體躍升提供有力技術支撐。

巨灣鳳凰電池資料顯示,在電池結構創新設計方面,其采用獨到的超導熱、加熱、緩沖、隔火材料多合一彈倉式結構,將電芯置于緊湊的“彈倉”內,不僅電池的熱管理被極大改善,而且抗沖擊、抗穿透能力也顯著增強,同時使系統體積利用率可高達75%。這種先進的模塊化的設計理念,使得系統維護更便捷,有利于電芯的梯次利用,同時帶來整包電池的輕量化和成本的降低。

同時,巨灣技研也強調,鳳凰電池目前解決的主要問題是使電動汽車具有極速充電和全天候運行的能力,它本質是一種體系化、普適性的動力電池技術,在對極速充電、耐候性有需求的應用場景均可以適用。目前正在測試中的巨灣鳳凰電池包的電芯包括軟包和方殼形式,未來會根據市場需求持續創新,確保熱管理系統、高低壓切換系統等技術可適配多元化的電芯產品。

巨灣技研認為,2030年我國新能源汽車的滲透率或將達到75%,在新能源汽車將全面取代傳統燃油車的過程中,具備極速快充能力的動力電池將是最大的賦能器,其技術和成本會持續迭代優化,并逐步成為電動汽車的標配,擁有廣闊的市場前景。巨灣技研期望領跑行業,將本地化、自主化的高質量產能利用率釋放到極致,推動電動汽車的加速普及。

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