第三方機構測試搭載廣汽硅負極片電池的電動汽車續航超過1000公里
曾經引起廣泛爭議的廣汽埃安1000公里續航電動汽車,以及8分鐘能夠充80%的快充電動汽車,不僅是確有其事,而且即將量產。
4月9日,廣汽集團在廣汽研究院舉辦了2021廣汽科技日,展示一系列科技成果,特別是動力電池技術,強調1000公里長續航和6C超快充的電動汽車技術,已經準備就緒,即將量產。
同時,廣汽也宣布將推出NDA:領航駕駛輔助系統,支持高速公路和匝道內單車道巡航、自動換道、自動超車、自動上下匝道等功能。這將是第一個將其實現量產的傳統車企。
廣汽科技日發布會僅用時1小時不到,但簡潔豐富,秀出了廣汽在電動、智能方面的科技肌肉。這個既有國企積累,又有南方市場化思維的企業,在智能電動汽車時代,展現出不一樣的科技能力。
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海綿硅負極片電池:
實現1000公里長續航
今年1月15日,廣汽埃安發布海報顯示,將推出8分鐘可充電80%,和NEDC標準續航里程達到1000公里的動力電池技術。
這兩個重磅技術進展,伴隨歐陽明高院士評論1000公里電池等進展,被炒得沸沸揚揚。很多聲音質疑這兩項技術的真實性和可行性。
時過三月,廣汽在2021廣汽科技日上再度明確承諾,二者都將成為現實。
在續航1000公里的動力電池方面,廣汽的解決方案是采用海綿硅負極片電池技術。這一技術,既實現了硅負極高能量密度的優勢,又解決了硅材料膨脹的問題。
在提升能量密度的解決方案中,正極一般采用高鎳,負極則是采用硅基負極。相對現在普遍的石墨負極,硅基負極材料的理論克容量是4200mAh/g,是石墨負極10倍有余。以現在技術水平,要將電池做到300Wh/kg,硅基負極是必不可少的。
但是,硅基負極材料膨脹率高,在多次充放之后,硅基負極結構就會坍塌,鋰離子就沒法嵌入負極,也就無法再完成充電過程。也就是說采用硅后,雖然克容量提升了,但是循環壽命卻縮短了。
廣汽研究院電池研發部負責人梅驁介紹,為了解決這個問題,廣汽組織全球精英搭建了專業的電芯研發團隊,并建立先進完善的電芯實驗室和試制生產線。經過5年秘密攻關,廣汽團隊攻克了這一難題,研發了海綿硅負極片電池產品。
廣汽的海綿硅負極片電池技術,顧名思義,讓硅負極像海綿一樣柔軟有彈性,使硅在充放電過程中的膨脹和收縮被限制和緩沖,不會碎裂。
同時,硅負極的高克容量也可以理解像海綿吸水一樣,儲存更多的能量。
但這種海綿狀也不是容易實現的。廣汽通過“納米復合硅技術”“自修復粘結劑技術”“梯度復合涂布技術”等幾項技術一起應用,才做到這一點。
應用海綿硅負極片電池技術后,可以實現鋰離子電池單體電芯體積減小20%,重量減輕14%;未來會進一步將體積和重量都減小和減輕一半以上。
梅驁介紹海綿硅負極片電池技術
廣汽研究院電池研發部負責人梅驁介紹,經第三方權威測試機構按照國家標準工況進行續航測試,搭載海綿硅負極片電池技術的廣汽埃安AION LX可實現續航里程超過1000km,比原來650km提升了54%。1000公里續航的測試車輛已經開展了夏季和冬季的高溫高寒測試,“性能優異,動力強勁,安全可靠”,梅驁說。
梅驁還表示:1000km長續航車型今年量產,“與大家見面”。
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超級快充電池技術
廣汽埃安廣告圖中,8分鐘可充電80%的石墨烯基電池,也引發了巨大關注。
這次廣汽科技日,這一技術的實際研發方——廣汽集團內部孵化成立的廣州巨灣技研有限公司(下稱巨灣技研)總經理裴鋒,亮相發布會,詳細解釋了這一技術。
根據電池充電的原理,要充電充得快,鋰離子要能快速從正極跑出到電解液,穿過隔膜,跑到負極,負極還要能接得快。這意味著大家都要一起努力。
巨灣技研的快充解決方案,也是電池各大材料一起參與的。它的超級快充電池技術使用新型導電材料,搭建高效的三維導電網絡,提高電極材料導電能力;采用涂覆陶瓷隔膜和新型高功率電解液,提高電池的倍率性能和熱穩定性。
采用這一技術的電芯,在國家權威電池檢測機構的倍率充電測試中,滿足了6C充電要求。
在系統層面,巨灣技研也給出了相應的方案。首先,采用高電壓平臺,幫助快速充電和高續航里程的實現;同時,系統采取高效散熱設計,保證電芯在安全的溫度區間運行。
這種電芯+系統,最終性能是:0-80%充電只需8分鐘;30%-80%充電,只需要5分鐘;而且,車輛常年常溫6C快充循環可達100萬公里。
廣汽將在今年9月,在廣汽埃安AION V首次搭載超級快充技術。快充版的AION V將有兩個版本:6C-500km、3C-500km。
裴鋒介紹,3C超級快充電池系統續航超過500km,0%-80%電量充電時間16分鐘,30%-80%電量充電時間10分鐘。采用新型液冷系統,散熱效率提升1倍,目前已完成冬標驗證,性能穩定可靠,可匹配現有充電電壓平臺和快充站。
裴鋒介紹超級快充電池技術
6C超級快充電池系統要采用高電壓平臺,最大電壓可達900V,最大充電電流超過500A。6C高倍率快速充電可以實現0%-80%電量充電時間8分鐘, 30%-80%電量充電時間 5分鐘,車輛常溫6C快充循環可達100萬公里;目前,6C超級快充電池正在開展量產搭載測試。
6C超快充已經超過了目前國標的快充范圍,但正在制定的大功率ChaoJi充電標準,將支持350kw以上的超快充。但是,現有充電運營商都不能支持。因此,廣汽集團還將協同推進超級快充網絡的布局,計劃在2021年內布局超過100個超級快充站。
需要說明的是,廣汽1000公里電池技術和超快充技術是兩個技術,目前還不能在同一電動汽車上搭載。
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動力電池中子星戰略
在2021廣汽科技日上,廣汽集團動力電池技術戰略也首次發布。
廣汽將其命名為“中子星戰略”。廣汽研究院院長吳堅介紹,中子星戰略的核心內容是,廣汽將深度開展動力電池及電芯的自主研發及產業化應用。
吳堅透露,該戰略的目標是,三年內實現自主研發動力電池電芯規模化搭載應用,中長期則實現自研自產逐步走向臺前。也就是說,中長期,廣汽要自產動力電池。
吳堅介紹“中子星戰略”
在技術層面,廣汽“中子星戰略”將從三方面進行技術推進,持續提升用戶體驗。
電芯方面,海綿硅負極片電池技術和超級快充電池技術,將為解決用戶續航和充電的不同痛點而并行發力;BMS系統以卓越的域控制管理和大數據應用能力為電池保駕護航;電池包將打造“高安全、輕量化、高集成、低成本”四維優勢。
吳堅總結了當前和未來的廣汽動力電池性能水平。
續航方面:即將量產車型已超280瓦時/公斤的電芯能量密度,助力超1000公里的續航里程。下一步還繼續突破,實現電芯能量密度超越315瓦時/公斤。
快充方面:以220~480千瓦的充電功率,實現充電8分鐘,續航200~400公里的高效目標。
安全方面:真正實現全系電池無明火,全力解除用戶的后顧之憂。
廣汽雖然要自研、自產電池,但和供應商的合作還將繼續。廣汽集團總經理馮興亞介紹,與寧德時代的合作也在深入的推進。此外,廣汽還通過廣汽資本,投資了中航鋰電。
中航鋰電和寧德時代,目前是廣汽的主力動力電池供應商。
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2024年發布L4級自動駕駛
在廣汽科技日上,廣汽ADiGO 4.0智駕互聯生態系統也亮相了。
在自動駕駛系統方面,廣汽將發布領航駕駛輔助系統(NDA),配置31個智能感知傳感器,支持高速公路和匝道內單車道巡航、自動換道、自動超車、自動上下匝道功能,可完全解放用戶手腳,舒緩駕駛疲勞。
廣汽研究院ADiGO智駕互聯生態系統研發總監張雄說,廣汽將是傳統主機廠中,首個量產該功能的車企。
目前,已經推出這一功能的是特斯拉(NOA),蔚來汽車(NOP)和小鵬汽車(NGP)。
ADiGO 4.0的自動泊車功能也提升了。ADiGO 4.0將具備記憶泊車系統(HPA),通過路線的學習與記憶,實現中長距離的低速自動駕駛與自動泊車,解決用戶熟路場景的泊車痛點。
廣汽集團在自動駕駛上,探索非常積極。馮興亞還表示,與華為合作共同開發L4級自動駕駛汽車,計劃于2024年量產。
張雄介紹ADiGO 4.0
從2021廣汽科技日可以看出,傳統主機廠的科技創新范疇,已經超越了傳統燃油車時代的發動機、機械范疇,走向電氣化、智能化。
巨大的投入也不可避免。馮興亞透露,2020年廣汽自主研發投入超過51億元,占營業收入的比重超過8%。迄今為止廣汽自主研發的投入累計超過300億元。
馮興亞解讀科技廣汽
光有資金投入還不夠,廣汽集團還在體制機制改革和管理模式創新。廣汽利用混合所有制改革的政策,設立了巨灣技研,與科大訊飛共同設立星河智聯。“這兩家有員工持股的混合所有制企業,分別負責深度開發超級動力電池和智能座艙兩大領域的技術的發展。”馮興亞說。
廣汽集團在科技方面的投入,既有資金,也有靈活的機制,既體現國企之利,又避免國企之弊。在和國內外諸多車企競爭中,廣汽集團的這個姿態,是比較有競爭力的。
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來源:第一電動網
作者:電動汽車觀察家
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