8月16日,寧德時代發布了一款4C超充磷酸鐵鋰電池,充電10分鐘續航400公里;即使在-10℃低溫環境下,也可實現30分鐘充至80%。
磷酸鐵鋰性能上又填補了一塊短板,再一次縮小了與三元電池的性能差距。
寧德時代將該電池命名為神行4C超充電池。根據寧德時代方面介紹,該電池在2023年底即可實現量產,明年一季度搭載該電池的新車將正式上市。
不過,整場發布會對成本只字未提。大概率4C電池的成本要高于普通的磷酸鐵鋰電池。
此外,筆者在與業內人士溝通過程中發現,普遍對發布會的評價不高,認為技術突破性不足。
01
磷酸鐵鋰性能提升
隨著電池容量的提升,充電速率已經成為新能源汽車發展的另一顯著瓶頸,尤其在磷酸鐵鋰電池市場占比已超過2/3的情況下。
寧德時代進一步改進的磷酸鐵鋰電池,可以做到充電10分鐘續航400公里,同時可以實現了最高續航超過700公里,實現了比肩油車的續航能力。
神行超充電池展具
在低溫性能方面,曾經被詬病不耐低溫的磷酸鐵鋰,通過寧德時代的改進,也實現了“全溫域閃充”能力,即使在-10℃低溫環境下,也可實現30分鐘充至80%。
在神行4C超充電池上實現了-10℃低溫、以及20%低電量狀態下,依然可以讓電動汽車實現0到100km/h加速不衰減。
02
如何安全快充
要實現電池快充,就要在更短的時間內實現鋰離子從正極到負極的移動。
快充的副反應在于,在較高的充電倍率下,容易誘發金屬鋰沉積和枝晶生長,導致電池性能衰減并出現安全問題。
鋰離子的在快速移動中會產生隱患,如果負極不能快速接收這些鋰離子,就會在負極表面形成枝晶。堅硬的枝晶會刺破隔膜,導致正負極相連,電池短路起火和爆炸。
鋰離子無法嵌入負極,原因一般是由于負極嵌鋰空間不足或鋰離子遷移阻力過大導致。
因此,提升速度同時又防止析鋰,寧德時代從五個方面入手:
一是,正極方面,采用“超電子網”正極技術。采用充分納米化的磷酸鐵鋰正極材料,并搭建四通八達的超電子網,降低鋰離子的脫出阻力,使充電信號快速響應。磷酸鐵鋰材料納米化后,增大了反應界面并可以提供更多的擴散通道;材料的缺陷和微孔多,理論儲鋰容量高;因納米離子的小尺寸效應,減少了鋰離子嵌入脫出深度和行程;聚集的納米粒子的間隙緩解了鋰離子在脫嵌時的應力,提高了循環壽命等。
二是,負極方面采用快離子環技術,就是運用孔道優化和‘快離子環’技術,通過表面修飾、顆粒設計等技術手段,讓負極材料表面形成多孔結構,增大反應物之間的接觸面,為鋰離子嵌入提供豐富的活性位點,讓鋰離子還可以從基面嵌入,打造專屬于鋰離子的環城高速網,大幅度提高鋰離子在石墨負極的嵌入速度,從而減少鋰離子在石墨負極表面金屬鋰沉積和枝晶生長概率。
同時可以發現,寧德時代的負極是分層的,上層的空隙更多,下層的壓實密度更大,這樣就可以兼顧高能量密度和超級快充雙重要求。
三是,高導電解液,有效提升電導率和降低電解液粘度,增加鋰離子脫溶劑化能力,可以讓鋰離子更快速通過電解液,提高鋰離子通過效率。
四是,采用超薄的SEI 膜,通過優化超薄SEI膜,有效降低鋰離子通過阻力。此外,采用的極片超漩渦環技術,既能降低固液界面的脫溶劑化能壘,也能提升鋰離子固液界面擴散速率。
五是,高孔隙率隔離膜、低迂曲度孔道、鋰離子液相傳輸速率。
發布會最后,寧德時代強調了他們在生產能力方面的優勢,燈塔工廠、零碳工廠和極限制造等等。
03
技術突破性不足
整場發布會還是寧德時代慣有風格,核心內容并不多,技術解讀內容也并不是很詳細。
但就目前透露的信息來看,此次寧德時代的技術發布低于很多人的預期,畢竟三元電池已經有6C電池問世,4C技術本身并不稀奇。
此外,該項技術成本或許會有提升。有業內人士認為,在終端市場相對疲軟的情況,家家價格戰的背景下,增加成本就會丟失客戶。“該款電池屬于‘低端用不起,高端瞧不起’。”一位業內人士稱。
業內人士普遍觀感是,整體技術突破性不足,更像是攢出來的發布會,其目的或許更多是為了維持科技公司的形象。
來源:第一電動網
作者:NE時代
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