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WNEVC 2022 中创新航谢秋: One-Stop高锰铁锂电池
这个说明什么?就是我们在实验室里做的试验,无论是样本量也好,还有就是模拟的故障也好,远不及实际使用过程中这种更复杂的使用工况,电池包会历经更复杂的使用工况,我们现在开发的TPP2.0技术的目的,实际上是为了增强我们系统安全的鲁棒性。我们在行业内首创了热电分离的设计,热电分离是什么意思呢?就是在电池遇到热失控卸压的时候他迸发的气体有两个特性,第一个是高压,第二个是它会导电,它会迅速的造成高压的拉弧短路,造成更复杂的短路。传统的设计就是在这些BDO做很多的防护,我们现在做的热电分离,大家可以看到这个图上,我们电芯的卸压的方向是沿着高度方向Z向,我们的电连接,就是高压电是在电池的两侧,就是他们不在一个面上,高压气体就不会直接对着强电的连接造成冲击,包含绝缘的破坏,包含高温导电物质的沉积,造成强电的短路,同时我们还为他设置了独立的气压空间,保证气体不跟强电发生交联。这就是我们在安全上做的工作,就是去应对更复杂的这种热失控条件下的工况。
第二点,我想讲一下刚才我们展示的用户经济性,后来我们发现这个成本和可持续发展其实他们是相通的,用户对于成本和道德层次上需要的可持续发展,他们实际上是不矛盾的。我们现在的思路是去开发更低成本的材料,同时把更低材料的电池通过PACE层面上的一些技术还有创新,让它拥有更高的能量密度去延伸这种低成本材料可以覆盖的里程,所以我们现在可以把磷酸盐系的里程开发支持到700公里,去让中间原来这段600公里到800公里之间的这段成本曲线的斜率变得更低一些。
我再讲一下我们材料,其实锰材料对于整个电池材料行业里有举足轻重的作用。黄老师是一直做锰材料的,锰材料无论是在橄榄石结构的材料,像磷酸锰铁锂里头,还是大家熟知的三元材料也好,还是尖晶石也好,锰都是扮演着至关重要的作用。我们在2014年的时候,就是首次量产了磷酸锰铁锂和三元的复合正极的电池,2014年我们量产锰铁锂的主要目的是为了改善安全性。当时国标需要做针刺试验,我们把锰铁锂和三元混合之后可以顺利的通过试验,这是2014年我们用锰铁锂进行了尝试。但是锰铁锂也有锰铁锂的问题,它的导电性更差,能量密度做不上去,这8年来我们也针对锰铁锂一系列的问题不停的在攻关跟改善。我们现在技术终于有了进一步的突破,无论是它的导电性也好,还是能量密度也好,有了一个长足的进步。在700公里的车型上磷酸锰铁锂可以替代原有的三元产品,相对于三元产品它的贵重金属的元素用量为零,没有镍没有钴,同时单位瓦时的锂用量,相对于磷酸铁锂下降5%,如果相对三元它单位瓦时锂的用量下降更多了。
我们锰材料是通过强化阳离子的均质掺杂,通过锰元素的径向梯度设计,去构建锂的界面,包括灵活性超导的电界面的设计。我们的寿命相对于以前,因为原来锰元素的影响,我们现在的寿命也有了长足的进步,寿命可以达到2500次的循环。
刚才讲在用户的一次性购买成本上,第二个是在使用成本上我们也做了一些技术上的迭代。第一是通过Z向空间的节省,我们把底部原来大家为了防止磕碰,留了很高的磕碰空间,我们把磕碰空间跟原来的电芯的线压空间二合一,在高度上空间大概节省了7%,所以我们现在把电池包的高度省掉了7%,使电池包的高度大幅向上抬升,电池包变矮,这样整车会有更高的离地间隙,会减少磕碰的概率。
第二点,即使发生了磕碰,我们现在也是开发了可维修的技术,就是如果是伤到冷板,我们可能就去修冷板,如果伤到了电芯我们可以更换模组,而不用去更换整包,帮助大家去降低高昂的售后维修的费用。
基于以上我们对于电池的用户体验的理解,基于我们一些相关的材料技术、结构技术,我们开发了One-Stop的高锰铁锂电池,他具有以下的特点,一个是更好的安全性,就是刚才我所讲的,我们用了TPP2.0的热电分离的技术,保证了系统安全的鲁棒性;第二,大幅的降低了稀有金属的用量,包含了镍钴以及锂的用量,帮助大家在相同的条件下获得更低的购买成本,电池包的能量密度达到了180瓦时每公斤,能量密度的保持率就突破80%里程,支持整车达到700公里。但是这些前提还是在电池包高度大概是110毫米高的前提下,如果做的更高就会有更高的能量密度和更长的里程。同时从用户的使用成本上,我们做到了少磕碰,高度减少7%,离地间隙更高,可维修。在补能体验上,是可充、可换,同时整个的电池包会在2024年左右的时候,在市面上跟大家见面。我们的理念是科技的进步始终是为人类有更美好的生活,我们原来电池的名字叫One-Stop battery,我们battery意思就是用更好的电池给大家创造更好的生活。我们也会致力于通过不断的持续的技术创新,能给大家带来更好的、更安全的、更高性能的、更高性价比的产品体验。