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巨湾XFC极速电池,广汽埃安背后的「国之长板」
网络转载 2022-08-26 18:35:09 121浏览 编辑:chefans

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在北京车展延期后,8月26日举办的成都国际车展成为今年国内首个举办的A级车展。毫无意外,新能源汽车成为本次展会的主角,各大车企纷纷亮相重磅车型,卖点离不开智能化(自动驾驶)、节能(混动油耗)和电池续航。广汽埃安2023款AION V PLUS 70 极速快充版车型一经亮相,就凭借“充电从0至80%仅需8分钟”的XFC极速电池再次成为独具一格的存在。

成都车展广汽埃安发布会

说“再次”是因为此次发布的AION V Plus 70 极速快充版的超充技术早在2021年9月份就获得世界纪录认证机构(WRCA)颁发的“电动汽车最快充电技术”世界记录认证。

售价26.98万元的AION V PLUS 70 极速快充版正式上市了。从申报信息看,AION V PLUS 70 极速快充版所搭载的XFC极速电池来源于巨湾技研(全称“广州巨湾技研有限公司”)。国内动力电池由宁德时代撑起半边天的当下,或许不少人没有听说过巨湾技研,但它的XFC极速充电技术之于新能源汽车的意义,无异于为中国汽车工业利用能源革命实现弯道超车提供强劲的后续力。

破解补能焦虑

据行业数据,2022年一季度,国内新能源汽车累计销售124.9万辆,同比增长143.3%,累计渗透率达19.2%,同比提升了11.3%,装机量达66GWh。在刚刚过去的6月,新能源车国内零售渗透率达27.4%,零售销量达53.2万辆,环比增加47.6%,或提前超越我国“十五年规划”中2025年达20%、2030年达40%等目标;

新能源汽车销量迅速增长,跟动力电池技术尤其是电池能量密度方面得到大幅提升离不开关系,但另一边,与新能源汽车持续增长相对应的是,全国充电基础设施保有量仅有261.7万台,车桩比为3:1,与2015年定下的“480万个充电桩、车桩比约1:1”的目标还有很大的差距。根据《2022年中国消费者关于新能源汽车不满意因素调查》调研数据显示,41.7%的中国消费者仍对新能源汽车充电速度不满意。

为解决消费者的补能焦虑,小鹏、长城等主流车企计划在未来2年推出超充纯电动车型,实现充电5分钟,续航200公里以上。此外,保时捷Taycan、特斯拉Model 3、现代Ioniq 5、极狐阿尔法S HI版也宣称能够实现充电5min,最长续航约100km。比亚迪、岚图、理想、通用、奔驰、大众等车企也在快速跟进。

不难理解国内外车企对超级快充的加紧布局,除了能够解决市场痛点外,在电池成本占一辆纯电动的新能源汽车50%左右成本的前提下,能够不再依赖目前一家独大的宁德时代,从而掌握更多的话语权,对车企来说,这是个巨大的机会。

巨湾技研的前瞻性眼光在于提前看到了超级快充的行业趋势,根据资料查询,其成立时间是2020年9月,但追溯巨湾技研的前身就可以发现,他的研究团队已经在XFC极速充电领域深耕了七八年——作为广汽集团首家内部孵化的混合所有制民营高科技企业,在孵化之前团队就已经在长期从事XFC极速快充这项工作。

引领欧美标准

XFC极速充电(eXtreme Fast Charging),在国内也称为大功率充电,作为全球新能源产业竞争的焦点,早在2018年,美国能源部就明确定义了它的性能指标,并将XFC识别为电动汽车被广泛采用前必须克服的一个关键挑战。

美国能源部对XFC的定义是:0-80%的SOC充电时间在10分钟内,换算成电量和续航分别是10分钟新增超过55度电、322公里续航,折算下来,平均充电倍率要在6C以上。另外,它同时要求了电池比能量要超过200Wh/kg,充电桩的功率要超过400kw,欧洲的要求则是功率是要超过350kw。同时,美国能源部也制定了一个近期目标:2023年,实现0-80%充电时间在15分钟内。

在欧洲,宝马、福特、奔驰、大众、奥迪和保时捷早在2017年就合资成立了充电运营商Ionity,旨在搭建覆盖欧洲的超快速充电网络,帮助车企推广和服务越来越多搭载XFC技术的车型。

动力电池充电速度受两个因素影响:锂离子穿梭速度—从极片到正极材料、电解液、隔膜,再到负极材料的速度;热量管理—较大电流带来的散热问题。“XFC技术不只是在单一的技术上就能实现突破,它是一项复杂的系统工程。”巨湾技研董事长兼CTO黄向东教授曾这样描述,“它需要在正负极材料、电解液及隔膜等材料多个领域进行研发和突破,同时还要考虑到成本可控,具有商业化的可能。”

巨湾技研董事长兼CTO黄向东教授

为了寻找最佳的技术解决方案,巨湾技研研究团队从电池材料体系和电池系统两个方向去着手。针对 XFC 电芯材料体系,以正、负电极材料、电解液及隔膜等材料的研发、优选与匹配为重点突破口,并综合平衡电化学、热力学、力学、几何尺度、工艺性、轻量化、 成本等诸多影响因素进行攻关。

例如,在电池材料体系的优化上,研究团队应用了高孔隙涂覆陶瓷隔膜和新型低粘度、高功率电解液,降低电解液中锂离子的迁移阻力,提高迁移速率;在负极采用特有的软碳/硬碳/石墨烯包覆改性技术,提高嵌入/脱嵌速率;自研新型导电剂,搭建高效的立体导电网络,提高电极电导率。

通过多年的研发积淀,2019年10月,XFC极速电池完成了样件功能测试并形成了 XFC 电芯的成套产品技术、生产技术及配套的 XFC 充电设施技术,赶超并引领欧美标准。

“我们的 6C 充电倍率电芯能量密度都在200Wh/kg以上,充电放电的循环寿命达到 2000 次以上,室温下 0-80%的SOC充电时间小于8分钟,提前超过了美国能源部(DOE)的 2023的目标。”黄向东说。

锻造国之长板

超充电池已经成为动力电池行业的主流解决方案之一,除了上面提到的各大车企,在今年 7 月举办的世界动力电池大会上,宁德时代首席科学家吴凯称,宁德时代将于2023年开始量产4C产品。

对比动力电池龙头和各大车企目前推出的超充技术,来看看巨湾技研目前的进展:2021年9月世界第一个量产3C倍率电池;2022年8月26日:世界第一个上市量产6C倍率电池。另外,据可靠消息称:其4C版本XFC极速电池也将会在2022年末量产,也是世界第一个量产。三大超充产品连续量产交付,毫无疑问,在XFC极速电池/技术领域巨湾技研一直在领跑全行业。

巨湾技研XFC极速电池

跟宁德时代希望车企接受自己的标准不同,巨湾技研明确表示要紧跟车企需求,巨湾技研总裁裴锋在接受“高工锂电”采访时说:巨湾技研不仅仅提供电池产品搭载销售,还有技术服务支持,产品专利授权应用等众多服务。

巨湾技研的竞争力不仅在于它对XFC极速充电技术的投入,也在于看准一个需求,集中精力攻破,去服务对应的客户和用户。

作为“工业中的皇冠”,汽车产业寄托了一代又一代人的工业强国梦。但如果没有能源革命,中国汽车工业想要实现后发超车的机会微乎其微,时代给了中国汽车人一次千载难逢的机会。AION V PLUS 70 极速快充版车型的发布,既是巨湾技研战略定力的体现,也为中国自主品牌转型升级,参与到全球竞争中铺开了道路。

巨湾技研XFC极速电池

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