換一次電池的價格,頂得上油車開到報廢?再等幾年固态電池就出來了,現在買電動車是怨種?但如果有一種電池,可以滿足一台車開到報廢的使用周期。且擁有20分鐘内充電至80%的适中快充速度,以及從電芯、封包到壓入車輛底盤的一體化安全性。那麼,使用者是不是就可以無視電池的技術疊代,放心大膽的買新能源車了呢?即将上市的吉利銀河E5身上,或許就搭載着這樣一塊新電池。
電池縮短、壽命延長,網約車跑到報廢都不用換
新電池被命名為神盾短刀電池,其實這個名稱也就說明了其技術基礎,仍然是疊片工藝的方形電池。隻不過相較我們所熟悉,行業内多見的長達960mm的長型疊片電池。吉利的這款在外形上就要短上不少,後者長度隻有580mm。疊片方形電池在擴大散熱面積,封包安全布局,以及單體能量密度等方面,都有着明顯技術優勢。但問題是,吉利為什麼要把它做短呢?
因為疊片的長度,也決定了電子傳遞至電芯極耳的距離,兩者是正相關關系。這個距離的遠近,又決定了電池内阻的大小。再不考慮擴大極耳,或者幹脆像4680電池那樣無極耳(全極耳)的情況。單體電芯越長,就可以說其内阻也相對更大。而較大的電池内阻,至少會影響電池的充放電功率,進而影響車輛的性能輸出,以及充電效率。往更大的影響說,大内阻會加大電池熱管理的壓力,并且加速電池的老化,影響整車使用壽命。
于是答案也很簡單,就是從實體上縮短疊片的長度,進而優化以上問題。再加上正、負極材料,以及電解液部分,已經積累了衆多提升導電效率,降低副反應,保障循環性能的技術。是以我們可以看到,吉利短刀電池電芯的10-80%充電效率,最快可以達到約17分鐘。以眼下比較熱門的評價标準來說,該電池裝車後的充電倍率能夠超過2C。在卷5C甚至6C充電倍率的背景下,這個充電速度的絕對值雖然不起眼。但配備吉利神盾短刀電池的車型,在快充方面,也就意味着基本可以做到不挑充電樁。更重要的是,這款新電池的使用壽命被大幅加長。
根據官方的測試資料,吉利神盾短刀電池的循環壽命可以達到3500圈。在2500圈測試循環下,神盾短刀電池依舊可以保持超過87%的測試壽命。結合吉利銀河E5最低配車型440km(CLTC工況)的續航表現,理論健康裡程也能超過100萬公裡。就算參考使用場景、工況差異等影響“打折”來看。神盾短刀電池滿足電池容量在8成以上的用車周期,也能持續超過40年時間(按一年行駛兩萬公裡推算)。如果以網約車8年報廢的政策來計算,一年得跑超過10萬公裡,才能把電池壽命推向一個相對極限。但這在理論上都是不成立的,因為累計60萬公裡後,網約車便需要強制報廢。
同理,内阻降低、效率提升,也有助于磷酸鐵锂電池提升低溫工況下的表現。根據官方的測試結果,新電池在零下30℃的情況下,電芯容量仍然可以維持在90%以上。這已經是看齊,甚至優于三元锂電池的耐低溫表現了。簡單來說,相比性能的提升,内阻降低後,電芯的健康壽命和健康工作區間被大幅提升,才是吉利神盾短刀電池的核心更新方向。這就好比燃油車有V6、V8這些性能猛獸,但絕大部分消費者,能有一款穩定發揮的1.5T,就已經心滿意足了。吉利神盾短刀電池要做的就是這樣一款“1.5T”。不過在理論壽命延長之後,電池在全生命周期的安全性,也是保證車輛穩定發揮的重要課題。
用磷酸鐵锂電芯,壓入底盤更安全
短型疊片電池從目前來看,算是行業的又一大趨勢。而且這一技術方案并不挑電芯材料,即便是三元锂材料,也有來自長城蜂巢的短刀電池的嘗試。而吉利之是以選擇磷酸鐵锂電芯,很顯然是要繼承其安全性和成本優勢。這兩者是有機結合的狀态,假設采用三元锂正極材料,同時強化“短刀”的性能特點,那麼在正極材料、電解液等部分,勢必需要提供更多安全備援。如此便會把電池成本進一步推高,兩者之間就不僅僅是三元锂和磷酸鐵锂的成本差距。如此,也就違背了吉利開發神盾短刀電池立足經濟性、穩定性的初衷。
當然,在磷酸鐵锂材料的基礎上,為了保證能量密度,除了電芯自身的技術更新外,在單體結構上,吉利神盾短刀電池還需要适當“增肥”。該電池的單體電芯厚度達到18.2mm,高于我們此前所熟悉的13.5mm規格。調侃一下,吉利這款電池或許更貼近“肥刀”這個稱呼。最終,該電池電芯的能量密度可以達到192Wh/kg,同樣優于主流長薄型疊片電池。
但是單體電池的能量密度,并不能直接等同于整個電池包的能量密度。特别是電池單體大幅縮短之後,成包後的架構整體性,也會迎來更大的挑戰。這個問題事實上也繞回到了新電池的安全性部分。在疊上了磷酸鐵锂電芯,以及更容易散熱的疊片工藝等buff後,吉利神盾短刀電池平衡容量與整體安全性的歸宿,就是底盤電池一體化技術。
事實上,吉利銀河E5就是這麼設計的。CTB構型,使得電池成為了車身結構的一部分。除了重心更低、頭部空間更大,以及地闆更平整外,電池包的安全性和空間使用率也可以得到兼顧。官方在宣傳時所強調的護闆、架構等等,都是基于CTB構型實作。本質上,就是車身架構和電池架構,共用一套強化系統。不過,由于電池的存在,是以在上蓋部分,還塗滿了結構膠,以確定電池的密封性和絕緣效果。這一操作,特斯拉4680電池也有應用。對采用底盤電池一體化的吉利而言,本來也壓根沒考慮把電池單獨拆出來的情況,是以在安全性上就可以做得更徹底。
綜合以上幾點,超長的有效壽命,本身就決定了吉利神盾短刀電池,有全生命周期不再進行拆裝更換的潛力。從這個角度來說,吉利從一開始,就打算落地底盤電池一體化技術。而磷酸鐵锂電芯,以及不考慮拆裝後,架構安全上可以一次性拉滿,客觀上也帶來了滿足全生命周期的安全性需求。更重要的是,兼顧長期壽命和長期安全的情況下,這塊電池的成本,整體依舊是可控的。參考吉利銀河E5,作為一款軸距達到2750mm的純電A級SUV,預售價僅12.3萬元起。這一價格區間,甚至比同級别的插混SUV還要更占優勢。