隨著市場(chǎng)對(duì)新能源車(chē)與智慧駕駛技術(shù)的關(guān)注日增,被視為全球科技風(fēng)向目標(biāo)消費(fèi)性電子展CES亦逐年轉(zhuǎn)型為企業(yè)發(fā)表新能源車(chē)技術(shù)的殿堂。

今年,原以量產(chǎn)消費(fèi)性電子用固態(tài)電池聞名于業(yè)界的輝能科技為新能源車(chē)展區(qū)帶來(lái)了驚喜:一顆" 固態(tài)"新能源車(chē)電池包。令人興奮的是,輝能仔仔細(xì)細(xì)的交代了這顆電池包的組成方式,從中可以看出這顆電池包已經(jīng)完全跳脫出我們所認(rèn)知的電池包設(shè)計(jì):

【Step1. 電芯內(nèi)的單元─ S inlay】

應(yīng)用全新的雙極電池技術(shù),在封裝內(nèi)部進(jìn)行縱向與橫向的串聯(lián),薄薄一片S-inlay就達(dá)到了85.2伏的高電壓(24串)。此外,輝能更在S-inlay的空隙中填充散熱膠,創(chuàng)造全球首個(gè)在內(nèi)極層就具備散熱功能的動(dòng)力電池。

【Step2. 蘊(yùn)含20度電的電池芯】

將56片S-inlay堆棧并聯(lián)后裝入特制的鋁殼內(nèi),便成了目前全球容量最大的鋰電池芯。

【Step3. 三維結(jié)構(gòu)固態(tài)電池包】

四顆電池芯串聯(lián)、外側(cè)加上簡(jiǎn)易的水冷系統(tǒng)及電池管理系統(tǒng)后蓋上上下蓋。

基本上,輝能電池包的設(shè)計(jì)策略圍繞著一個(gè)核心目標(biāo):提升電池包內(nèi)電芯的占比,盡可能降低電池包內(nèi)無(wú)法提供能量的部件來(lái)創(chuàng)造高能量密度電池包,由于傳統(tǒng)鋰電池具高危險(xiǎn)性,需要大量的保護(hù)機(jī)構(gòu)、冷熱管理系統(tǒng)及電池管理系統(tǒng)來(lái)確保穩(wěn)定性,電池包內(nèi)電芯體積占比約只有37~53%,而輝能電池包則可達(dá)到75%以上的體積利用率,如此懸殊的利用率差異來(lái)自于輝能電池包的兩大特色:一、電池包僅由四顆電池芯構(gòu)成二、自帶散熱系統(tǒng)的電芯。

電池包僅由四顆電池芯構(gòu)成

除前述BiPolar+技術(shù)于電芯內(nèi)部將電池單元片垂直串并聯(lián)外,輝能再發(fā)展出了于多維度串并聯(lián)的技術(shù),于電芯內(nèi)部同時(shí)進(jìn)行垂直與水平方向的串并聯(lián),將空間利用率與設(shè)計(jì)彈性拉升至極致,創(chuàng)造單顆就具備85.2伏高電壓與20KWh大容量的大電芯,因此,只要4顆電池便能構(gòu)成一個(gè)80KWh的新能源車(chē)電池包,電池?cái)?shù)量?jī)H特斯拉Model3的1/1104 (以80.5KWh, 4416個(gè)電池計(jì)),得以采用最簡(jiǎn)單的電池管理系統(tǒng),更節(jié)省了大量電芯封裝材料與連接電芯之間的線材及連接器,提升能量密度同時(shí)降低材料成本。

自帶散熱系統(tǒng)的電芯

相較于液態(tài)鋰電池,固態(tài)電池具有更佳的冷熱穩(wěn)定性,對(duì)于溫度控制的需求較小,且經(jīng)歐洲大廠實(shí)地測(cè)試證實(shí)輝能固態(tài)電池芯的散熱系數(shù)為液態(tài)電池芯的三倍,此外,輝能更設(shè)計(jì)了全球唯一具有散熱功能的電芯,在電芯內(nèi)部串聯(lián)的單元片間填入散熱膠,將熱能均勻傳導(dǎo)至電芯外殼兩側(cè),并在四顆電芯的兩側(cè)設(shè)置水冷散熱器,便可以達(dá)到理想的散熱效果,比起傳統(tǒng)電動(dòng)車(chē)電池包內(nèi)復(fù)雜迂回的水路設(shè)計(jì),能夠省下20~50%的空間。

經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)淬煉而成的最佳方案

輝能強(qiáng)調(diào),本次會(huì)展上演示的不是遙不可及的概念性產(chǎn)品,而是融合了輝能12年來(lái)的固態(tài)電池研究積累與近年偕同多家車(chē)廠合作的經(jīng)驗(yàn)而發(fā)展出真正具市場(chǎng)性、量產(chǎn)性的固態(tài)電池包方案。

本次技術(shù)發(fā)布無(wú)疑替市場(chǎng)投下了一枚震撼彈,這是業(yè)界首次有制造者能帶領(lǐng)眾人將眼界從固態(tài)電池芯階段提升至模塊與電池包設(shè)計(jì)層次,亦證明除了固態(tài)電芯本身的優(yōu)勢(shì)外,搭配上替固態(tài)電池量身訂做的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),便能成就真正高能量、低成本的新能源車(chē)。