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陰陽調和”的蔚來三元鐵鋰電池,註定只能“吃獨食”?

2022-07-23由 路咖汽車 發表于 林業

原電池可以說陰陽極嗎

陰陽調和”的蔚來三元鐵鋰電池,註定只能“吃獨食”?

當汽車產業高速擁抱電氣化的程序中,電池成為了新能源汽車舉足輕重的一部分,其重要性甚至超過了傳統燃油車的發動機。因為電池在相當程度上,決定了新能源汽車的續航里程、安全性、穩定性、成本等等。而與燃油車時代,發動機的動力與能耗總是充當天平的兩端,新能源車電池的兩種主流電芯材料也是各有各的“為難”。

當各大廠家面對三元鋰或者磷酸鐵鋰材料,“八仙過海,各顯神通”的讓它們各自揚長避短時候。蔚來汽車另闢蹊徑,如果說三元鋰和磷酸鐵鋰是一陰一陽,那就讓它們調和起來,融合相互的優點。這便是蔚來前不久推出的三元鐵鋰電池標準續航電池包。蔚來的新思路真的可行嗎?它對於新能源汽車行業,又有怎樣的參考價值呢?

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理論可行,冬季推出正好“大考”

新能源汽車的發展總是伴隨著“里程焦慮”,三元鋰電池似乎是解決這一問題的天然“殺手”。在同體積情況下,三元鋰總是能拿出更好的能量密度成績,即同等體積和質量,採用三元鋰電池就能跑得更遠。然而,隨著三元(鎳、鈷、錳(鋁))材料中,鎳的比例不斷提升。電池的能量密度確實進一步提升了,但壽命、過熱乃至安全性等問題又擺上了檯面。更不用說對稀有金屬的使用,導致三元鋰電池一直揹負著較高的成本壓力。

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正如前面所比喻的,三元鋰與磷酸鐵鋰猶如“陰陽兩極”,磷酸鐵鋰的最大優勢,就是安全性高,以及成本低。理論上,磷酸鐵鋰可以承受三元鋰兩倍左右的溫度條件,並且在分解狀態下也不會釋放氧氣,自燃風險低。加上迴圈充電次數更多,且不含稀有金屬鈷,使得成本優勢較大。當然磷酸鐵鋰的劣勢,也就是能量密度低、低溫衰減嚴重、剩餘電量估算誤差大等等。

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可以看到,兩種電池材料的特點,融合之後就能規避掉目前實用中,相當一部分的新能源車痛點。而蔚來汽車的方案,便是在一個電池包之中,混裝三元鋰和磷酸鐵鋰兩種電芯。新的三元鐵鋰電池包電池容量達到75kWh,取代了此前70kWh的三元鋰電池包。新電池包能量密度提升14%,達到142 Wh/kg,重量卻只增加了15kg左右。而根據官方資料,換裝新電池包後的蔚來車型,基本要比此前70kWh三元鋰電池包時期,續航里程增加約30km以上。

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新電池包透過在四個角採用三元鋰電芯,一方面強化散熱效果,另外還能給予中間的磷酸鐵鋰電芯以熱補償,弱化低溫衰減的可能。根據目前的資料,該方案相比純粹的磷酸鐵鋰佈局,低溫損失降低了約25%。而在剩餘電量估算方面,蔚來“摒棄”了對磷酸鐵鋰的計算,而是透過對相對精準的三元鋰進行估算,然後根據電芯容量的不同,來計算對應磷酸鐵鋰的情況。總之,就是拿三元鋰錨定測量標準,據官方資料,新電池包剩餘電量估算誤差可以降至3%以內,即與純粹的三元鋰電池量級基本一致。

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目前,搭載蔚來這款三元鐵鋰標準續航電池包(容量75kWh)的車型,已經開始接受預定,預計將在11月份向用戶交付。換裝之後,車型的售價或電池租賃方案服務的價格,都與原來三元鋰70kWh電池包車型相同。由於預計交付時間基本已經進入冬季,正好藉此機會可以觀察這款新電池包的實際使用情況。

蔚來無形的“壁壘”會讓入局者猶豫?

如果蔚來這款全新的三元鐵鋰電池包能夠經得起實用場景的考驗,那麼它會是磷酸鐵鋰電池,在新階段可以被複制的發展方向嗎?答案恐怕並不算那麼樂觀,又或者說,入場的門檻也許會比較高。究其原因,還是在於這種“混合式”方案的關鍵在於“調校”。這本身更像一個“玄學”,比如三元鋰和磷酸鐵鋰的比例,三元鋰作為“輔助”身份的佈局,以及熱傳導的計算,和剩餘電量估算方式等等。

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以上這些大都是“非硬體”類技術,加上電池包的規格“侷限”,直接採購的可能性也被“堵死”。而蔚來能玩轉,靠的就是自身標準較為統一的“換電模式”。在此基礎上,所有的“調校”都可以在一個相對封閉的環境下進行。所得到的資料,也僅對這種“標準環境”下具有價值。

那如果說,其它入局者自己來“調校”可以嗎?可以,但同樣門檻高,原因依舊還是“換電模式”與隨車全生命週期電池包的差異。我們先回顧一下“換電”的優勢是什麼,首先它可以降低新能源車的購車門檻,有利於集中充電、回收,效率更高。而在此處,換電模式最大的優勢在於更大程度控制充電環節的安全問題。蔚來可以相對輕鬆地監測使用者電池的“健康”程度,並做出快速反應。而其它大部分的廠家,且不說前期需要大量資料支援。後期推出市場後,還容易造成迭代的遲緩。

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雖然換電模式因為投入巨大,以及可操作性等問題,而飽受爭議。但它的以上種種優勢,或許也是今年國家工信部在釋出2021汽車標準化工作要點時,依舊明確支援發展新能源車換電模式的原因。作為該模式“忠實”的推進者之一,蔚來汽車恰好在釋出新電池包的前,公佈了自己的“五縱三橫四大都市圈”高速換電網路佈局計劃。該計劃預計將在2022年春節前全部完成,而按照此前的官方宣傳,蔚來將在2021年在全國建設達成500座換電站。

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總結:

新能源汽車的電池發展,似乎呈現了“螺旋上升”的趨勢。在三元鋰的強勢表現之後,磷酸鐵鋰目前勢必也將迎來屬於自己的高速增長期。蔚來汽車的三元鐵鋰方案,給新能源車電池帶來了又一個新答案。一方面,這一新電池包的實用表現如何,我們還要拭目以待。而蔚來無形中構築起的先手“壁壘”,無疑強化了作為造車新勢力的市場生命力。