充电8分钟续航400公里已经打卡,圆柱形电池是未来?

前几日,动力电池能源科技公司联动天翼举办了最新的电池系列产品发布会。这一次,联动天翼带来了最新的26-46mm系列圆柱产品,可以达到惊人的285Wh/kg电芯单体能量密度。而且再次展示了去年9月份就已经发布的最新快充技术,能够实现8分钟续航400公里,这也是当前的快充速率天花板。


由于内容太过充实震撼,小编一时间难以消化。幸运的是会后我们有幸争取到了对联动天翼首席技术官杨斯涛博士的专访,让连线新能源能够进一步领略最新科技的魅力,也与大家一起分享一下。


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8分钟快充不是终点,“加油站”式服务或为答案?


杨斯涛博士提到,“过去行业5-10年主要是怎么提高续航里程”,“逻辑是为了解决充电的问题,在不停地提高续航里程”。但当续航已经突破1000公里之后,当前的问题本质已经变成,“如何解决充电资源和充电时间的问题”。


其实汽油车也很少有续航1000公里的能力,但它的优势是到加油站3分钟就能加满油开走。电动车要解决续航问题,当然也需要增多充电桩,但大家都知道,充电桩的增加不可能是无限的。


其实当前商场里面也有、高速上也有,再加上各大车企的快充站,充电桩的布局已见雏型。但是由于充电等待的问题,还在继续增加充电桩,这某种程度其实也是一种资源浪费。包括企业无限增加电池包的电量,这对上游的供应链提出更多的资源需求,随着未来电动化的推广普及,会引发资源的紧张及价格波动。


而联动天翼的解决方式是两步走,一方面是进一步提升电池的能量密度,不增加重量的前提下实现更长的续航;另一方面则是提高充电速度,让补能变得更加轻松。


杨斯涛博士提到,当前联动天翼的快充技术,可以达到充电12分钟续航400公里,配套给欧洲的一家主机厂,目标车型的总续航里程大于600多公里。由联动天翼提供电芯,主机厂自己做电池包。而且联动天翼还一直在致力于更高的突破,下一代电池会实现8分钟续航400公里的突破。


但他也提到,快充技术的突破越来越难。从10分钟做到8分钟所耗费的精力和资源,很有可能与从20分钟做到10分钟相当。最终的终点在哪里,目前还看不到,可能是5分钟,或者3分钟。


另外在充电服务模式上,可以学习像加油站一样的模式,有专门的服务人员,维护坏的充电桩,用户加完电立刻驶离,减少等待时间。当前的充电设施都有这样的问题,往往可用的充电桩并不多,还被一些车一直占据着。一旦出现资源挤占,那充电时间就变成了未知,用户不知道要等待多久才能轮到自己,是消费者选择车型时的瓶颈问题,影响电动车的进一步普及。


当然,还有一个突破点就是全固态电池。用固体取代液体之后,充电就变成了阳离子单离子移动,它可以实现更快的充电时间,而且用固态材料把液体材料易燃烧的液态电解液替换掉之后,安全性也会大幅提升。


2、拒绝“抄作业”,特斯拉4680是方向,但不是唯一答案


关于联动天翼的产品布局,杨博士回答得也非常爽快,他提到:“联动天翼聚焦圆柱和方形锂电池,圆柱是接下来几年的技术革新方向和增长点,适合高端乘用车,方形是当前市场主流动力电池形态。”


杨博士肯定了特斯拉对于圆柱形动力电池普及的贡献,正是从特斯拉引进18650开始,圆柱形电池开始得到业内重视,毕竟圆柱形电池的能量密度有着先天的优势。


方形电池的入壳比只有90%,它必须要留10%的空间给电池充电时进行膨胀,因为方形电池的应力并不是像圆柱一样均匀分散的,而是在某一个维度分散的,所以要留出空间给它膨胀,这部分能量损失是无法避免的。而圆柱电池的入壳比是98%以上,因为可以把力均匀分散在这个壳体上面,所以能量密度更加占优。


正因为这个先天的优势,联动天翼判断圆柱电池会是接下来几年的技术突破焦点,它们推出了Speed 2、Speed 3以及Speed 4三大高端圆柱动力电池系列。其中Speed 3的能量密度达到了275Wh/kg以上,Speed 4更是超过285Wh/kg,都是业内非常领先的。


尤其是2020年特斯拉在BATTERY DAY发布了46800圆柱电芯之后,两年间各大电池厂商都已经开始开拓大圆柱电池的布局。但杨博士也提到,特斯拉推出46800圆柱电芯的原因并不清晰。


这一点其实特斯拉有着技术驱动型企业的浪漫,就像当年大众推出布加迪威航一样,先定下了400km/h+的极速,再通过工程师的智慧去达到,而不是先打造一款车,再看它能跑到什么样的速度。


但另外一点就是,46800并不一定是最优解,它可能也只是解答问题的一个方向。圆柱电芯确实会越做越大,因为可以减少更多的辅材,提升制造效率,降低成本以及实现更高的能量密度,但究竟这个数据会是多少,其实特斯拉与联动天翼一样都还在探索。



联动天翼的SPEED 3系列直径为37mm,这样一来它可以避免46mm直径锂电池在可制造性、热、力与结构设计等方面面临的多重挑战,又能实现比26mm锂电池更高的能量密度,综合性能更加平衡,更适合高端乘用车。SPEED4系列的直径为46mm,与特斯拉的46800电池相同,容量是传统电芯的5倍,系统集成会更加简化。


杨博士提到,联动天翼的46mm电芯会采用与特斯拉发布的不同的结构设计及结构功能性材料,完全正向开发,进一步降低电池重量、提高导热效率、降低内阻,同时还会追求更低成本和全面综合性能,更适合普通家用车。


至于方壳电池,目前依然是国内的主流,也是相对最成熟的方案,联动天翼也在持续研发。而当前热度比较高的软包电池,因为结构容量占比比较小,能量密度比较高,并非联动天翼发展的重点。


杨博士也直言,软包电池的封装工艺是靠分子之间的纠缠去密封的,因此可靠性不高,热失控热扩散难应对,对高能量密度的高镍体系兼容性不佳,联动并没有做软包。可以看出来,联动天翼确实对各种方案进行了细致的研究。


3、解决行业痛点,联动天翼的生存之道


关于如何面对大型企业的竞争,联动天翼的思路也非常清晰。杨博士也提到,“为什么联动还有机会,就是因为行业仍有很多痛点问题没有解决。”


联动的目标就是来解决这些痛点,比如SPEED 2系列联动研发了两年。2019年联动收到研发订单,先就订单交流了几个月,双方达成共识,然后联动给出了概念设计,直到2020年一直在做A样设计以及第一阶段的产品开发。这个A样冻结了之后,SPEED 2系列的容量、快充功率就锁定了。


3系列则是2021年底开始启动的,它会沿用2系列很多结构上的设计,挑战性没有2系列那么大,这样它的量产导入周期会短一些。同样4系列则会在3系列的基础上进一步开发,它的导入周期可能会更短。


这就是联动的研发思路,面向市场,面向订单,致力于解决用户的问题,包括铁锂项目联动也一样在做。同时,联动也在做重卡电池和储能电池,用营收去支持团队运营,另一方面也能提升联动的工程应用能力。


联动的研发定位也很清晰,公司拥有一批博士硕士科研人员领衔的数百人研发产品团队,而且与国内外高校和科研机构都有着良好的合作关系。团队技术研发可以覆盖电池全生命周期及电池基础研究,也拥有涵盖产品研发、工程设计、工艺制造、测试试验等领域完善的研发体系,在技术层面上有着得天独厚的优势,这是他们攻坚市场难点的基础。


联动天翼的创始人阎紫电来自华为,联动走的其实就是早期华为的路线,专注技术,专注应用,在产品技术上持续迭代。包括杨博士对于联动产能规划的描述也是一样,“产能我们会先建1个GWH,后面几年根据已经锁定客户订单的情况会扩到8GWh左右,未来会根据客户订单需求量增加产能。”


华为的特点其实也是一样,早期都是通过技术投入试水,一旦找准方向就重资产投入扩能,迅速席卷整个市场。不好高骛远,不好大喜功,技术驱动型企业往往能走得更远。


4、小结


从当前的市场形势来看,联动天翼的快充技术和长续航电池技术正在得到越来越多的认可。而且联动不只是跟随模仿式地工作,而是拥有核心技术,更加擅长正向开发。已经与海外客户有深入的合作,它们的客户群包括乘用车客户、重卡客户、储能客户以及潜在的造车新势力客户,布局相当广袤。很多拥有大量产能的动力电池厂家,在与联动的技术竞争中反而处于劣势。


也许未来还是要靠这些科技公司来推动,大家觉得呢?


本内容来自汽车之家创作者,不代表汽车之家的观点和立场。
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