12月14日,极氪重磅发布极氯的又一项核心科技一—金砖电池,它是全球第一款量产800伏磷酸铁锂超快充电池。

打开网易新闻 查看更多图片

金砖电池

磷酸铁锂电池虽然稳定性高,但对比三元锂电池还是存在能量密度低、充电速度慢,性能表现欠佳等问题,这些都比较影响用户体验,这也是极氪在思考要解决的问题。

首先是电池能量密度的突破。电池包的能量密度突破来自两个方面,一是电芯的能量密度,二是电芯仓的体积利用率。

由于化学成分差异磷酸铁锂电芯的能量密度不及三元锂,这就要求必须从体积利用率寻求突破。

从图中可以看到,行业著名的4680电池体积利用率为63%、普通的磷酸铁锂电池体积利用率是66%、三元锂电池的天花板也才刚刚突破72%,而极氪金砖电池最高体积利用率达到83.7%。

金砖电池不仅是全球量产体积利用率最高的动力电池,也是全球首款体积利用率突破80%的动力电池。

同等体积下,金砖电池的电量可以比传统磷酸铁锂电池多出26%,打做大容量磷酸铁锂电池只能装备大型SUV或MPV的限制。

那么到底是怎么做到的呢?为了获得更大体积利用率,极氪对电池包结构进行了彻底改造,采用了电芯、上盖和底板的“紧凑三明治结构”,释放电芯仓纵向挑高使体积利用率提升7.6%;在电芯之间采用航空级超薄热阻隔材料,将厚厚的隔断变成精细的屏风体积利用率提升6%;此外还在电池底部使用一体化液冷托盘替代传统水管结构,将臃肿的柜机换成中央空调,体积利用率再提升8.5%。

打开网易新闻 查看更多图片

不仅如此相比传统设计金砖电池的采样线路总长度缩短了157米,核心零部件数量减少35%,最终让电池质量能量密度提升10%以上。

而在充电方面,然而搭载传统磷酸铁锂电池的车型,即便是SoC 30%到80%的快充区间,充电时间仍然需要30分钟以上。

极氪解决了这一难题。 结合极氪自研的800伏极充技术,金砖电池最高充电功率可达500kW,最大充电倍率达到4.5C,在10%-80%区间内,充电15分钟 续航最高可增加500公里以上。

在所有已经量产的磷酸铁锂电池中,金砖电池的充电速度全球第一。即便零下10度的低温,对比市场上的同类型产品,充电速度至少可以提升四分之一。

此外,金砖电池3秒脉冲放电倍率最高可达16C,以极氪007参数图片)为例,搭载金砖电池可以实现3秒级的零百加速表现。

为了做到这些,极氪在电池上进行了材料创新、化学体系创新和结构创新,比如叠片多极耳结构设计、双铆极柱导流设计,此外正极引入纳米级磷酸铁钾颗粒和复合导电剂,正负极之间采用超快解离电解液以及三层复合多孔膜,负极采用低焓变石品负极材料、多梯度电极片设计、表面低阻抗SEI膜……

大家都知道磷酸铁锂的化学结构在热稳定性上有天然优势

极氪从架构层面就开始设计自研电池的安全。

将此前极芯电池的6项「无热蔓延、不起火」在金砖电池上升级为八项:

防:实时防控

警:自动预警

吸:高效吸热

云:云端监控

排:无障碍排热

断:毫秒断电

冷:主动冷却

隔:多层隔热

材料层面,为了绝缘防护,极氪为金砖电池设计了专属的金色耐高压绝缘膜,可承受4000V直流高压耐高压能力提升27%。

此外,金砖电池带来三大极限安全测试:

「超压针刺测试」:先挤压、再穿刺两种工况叠加,还原更多、更复杂的真实事故场景。

「 240秒外部火烧测试」:测试时长超国标近一倍,紧急情况时为用户留出更多应急时间

「6项极端工况串行测试」:浸水、火烧、冰冻、拖行 再加上碾压和高坠6大挑战,同一块金砖电池全部完成后还能不起火、不爆炸。

打开网易新闻 查看更多图片

金砖电池将在衢州极电三电智能制造基地投产。在涂布和辊压工序极氪首创极片“双泵耦合技术”与“双光控制监测反馈系统”,在电芯堆叠工序通过自研电芯簇堆叠技术,确保电芯膨胀一致性让金砖电池的使用寿命再提升10%,极氪还建立了全流程的A视觉检测系统,通过部署高密度品控点配备8KCCD工业相机,智能检测相机、传感器实现全流程实时检测实时纠错,包括五大工序CCD全尺寸监测、三大工序绝缘脉冲监测,确保电芯品质的高度一致性。

「从电芯制造到整包成组,每一块金砖电池都要经历200多项远超行业标准的品质测试。」

最后通过电芯成份优化、电池包结构优化、产线智能化,金砖电池的生产效率提升40%,对比同等性能的三元锂电池单kWh综合成本降低14.8%。

金砖电池将在极氪007首发搭载。

超充网络

和特斯拉、蔚来一样,极氪也在构建自己的超充网络。截至11月30日,极充站达401座,覆盖全国100城提供2261个超快充车位。

这次发布会上,极氪发布了最新补能战略:2024年计划计划新建约500座极充站,实现超快充千站布局,到2026 极充桩保有量将

达到10000根,每根桩都适配800V平台车型。

继极充V2(600kW)之后,极氪带来了极充V3超充,单枪峰值功率可以做到800kW,极充V3枪线加长至2.3米,枪线总重量<4公斤,使用更方便。

与此同时,极氪发布「1515便利电」,即让车主可以15分钟找到桩、15分钟充好电。

2024年计划覆盖76% 极氪车主,2025年计划覆盖90% 极氪车主,2026年计划覆盖95% 极氪车主。

这和蔚来「电区房」理念有点类似。

第三方充电方面,目前极氪已经和国内优质公共运营商35家达成合作,接入优质第三方充电枪数量61万+,2023年高速服务区

第三方充电枪覆盖率87%+,到2024年要提升到95%。

1