極速充電 (XFC)是電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)跨越發(fā)展的關(guān)鍵賦能技術(shù),已成為全球新能源產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。巨灣技研通過(guò)電芯材料體系與電池系統(tǒng)的體系化研發(fā),在電池充電效率的突破上取得階段性成果。
2022年11月16日,由蓋世汽車主辦,上海虹橋國(guó)際中央商務(wù)區(qū)管委會(huì)、上海閔行區(qū)人民政府指導(dǎo),上海南虹橋投資開發(fā)(集團(tuán))有限公司協(xié)辦的2022第二屆汽車動(dòng)力電池論壇上,廣州巨灣技研有限公司營(yíng)銷中心市場(chǎng)營(yíng)銷總監(jiān)安繼良強(qiáng)調(diào):“在補(bǔ)能焦慮取代里程焦慮的當(dāng)下,高功率快充必將成為一大趨勢(shì)。”
安繼良 | 廣州巨灣技研有限公司營(yíng)銷中心市場(chǎng)營(yíng)銷總監(jiān)
以下是演講內(nèi)容整理:
我計(jì)劃從四方面進(jìn)行分享:第一,新能源汽車行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀;第二,極速充電技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì);第三,極速快充技術(shù)的解決方案;第四,XFC的超充建設(shè)生態(tài)的基本情況。
新能源汽車行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
過(guò)去三年里,中國(guó)新能源汽車的保有量、增長(zhǎng)率和絕對(duì)值都保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),今年10月份,新能源汽車滲透率超過(guò)30%,再創(chuàng)新高,實(shí)際上已經(jīng)提前超越國(guó)內(nèi)的“十四五”規(guī)劃。
大量行業(yè)研究數(shù)據(jù)顯示,未來(lái)十年,新能源汽車在發(fā)展上會(huì)迎來(lái)更大變化:第一,2010-2020年之間,每年汽車的增購(gòu)量都在千萬(wàn)級(jí),一般過(guò)十年左右,會(huì)進(jìn)入一個(gè)比較明顯的換購(gòu)期,國(guó)內(nèi)汽車的生命周期大多在5-8年,現(xiàn)在我們了解到,新能源車的換購(gòu)率可以達(dá)到30%。
第二,從市場(chǎng)和用戶的角度出發(fā),目前對(duì)新能源汽車有三點(diǎn)特別關(guān)注:
首先,安全焦慮,隨著技術(shù)進(jìn)步和法規(guī)的完善,安全問(wèn)題會(huì)逐漸得到解決。
第二,里程焦慮,實(shí)際上,現(xiàn)在新能源汽車?yán)锍虜?shù)在500-600km,基本上能滿足用戶需求,尤其現(xiàn)在部分車型的里程數(shù)已超過(guò)1000km。
第三,補(bǔ)能焦慮,比如每年到國(guó)慶節(jié)或者是其他長(zhǎng)假的時(shí)候,高速公路排隊(duì)四小時(shí),充電一小時(shí)是電動(dòng)車車主的普遍焦慮。
充電效率低是產(chǎn)生補(bǔ)能焦慮的關(guān)鍵原因:燃油車領(lǐng)域,加油槍有240萬(wàn)個(gè),服務(wù)了3.1億輛傳統(tǒng)燃油車,車槍比是125:1;然而,電動(dòng)車領(lǐng)域,而中國(guó)有360萬(wàn)個(gè)充電樁,只服務(wù)了1100萬(wàn)輛新能源汽車,車樁比是3:1,兩個(gè)比值差了近50倍。
由于充電效率低,補(bǔ)能焦慮在接下來(lái)會(huì)代替里程焦慮,成為用戶、市場(chǎng)、主機(jī)廠更為關(guān)注的一點(diǎn)。此外,在動(dòng)力電池的國(guó)家補(bǔ)貼結(jié)束后,還會(huì)迎來(lái)用電補(bǔ)貼:如廣州等地方政府已經(jīng)推出“將用電補(bǔ)貼推廣到基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中”的政策,以上是關(guān)于市場(chǎng)和用戶的情況。
XFC極速充電技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
什么是XFC極速充電呢?國(guó)內(nèi)稱之為大功率充電,是包含電池、整車、成體系化的充電設(shè)備在內(nèi)的一套系統(tǒng)。
XFC在國(guó)際上有幾個(gè)定義:1、0~80% 電量充電時(shí)間≤10分鐘;2、新增≥55度電或≥322km續(xù)航;3、電池比能量≥200Wh/kg;4、平均充電倍率≈6C;5、充電樁設(shè)備的功率≥400kW(美國(guó))/350kW(歐洲)。
國(guó)內(nèi)的情況是,新國(guó)標(biāo)正在修訂;此前充電聯(lián)盟相關(guān)的調(diào)研報(bào)告中定義“大功率充電”有以下三點(diǎn):1、充電功率在350kW以上;2、充電10~15分鐘(與傳統(tǒng)燃油車的加油時(shí)間接近);3、以單槍方式給車載動(dòng)力電池傳導(dǎo)充電的技術(shù)。
XFC極速充電 (eXtreme Fast Charging)是電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)跨越發(fā)展的關(guān)鍵賦能技術(shù),已成為全球新能源產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。實(shí)際上,國(guó)和國(guó)之間的競(jìng)爭(zhēng)主要是在科技、支柱性產(chǎn)業(yè)核心能力等方面的競(jìng)爭(zhēng)。
美國(guó)能源部(DOE) 已識(shí)別確定XFC為實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車被廣泛采用所必須克服的關(guān)鍵挑戰(zhàn),并設(shè)定了到2023年把電動(dòng)汽車快充時(shí)間先縮短到15分鐘以內(nèi)的目標(biāo)。歐洲充電網(wǎng)絡(luò)IONITY正在積極布局350kw的充電網(wǎng)絡(luò),規(guī)劃在2025年建成7000個(gè)充電樁,以推動(dòng)XFC的發(fā)展。
以上是國(guó)際在極速充電領(lǐng)域的舉措與發(fā)展方向。
再介紹下國(guó)內(nèi)外車企快充研發(fā)情況:國(guó)外有特斯拉V3超級(jí)充電和保時(shí)捷Taycan,國(guó)內(nèi)有小鵬G9和長(zhǎng)城的沙龍機(jī)甲龍。
具體看數(shù)據(jù),小鵬G9的車型搭載的是800V高壓電池包,最大充電功率480kw,充電5分鐘,里程可達(dá)200KM。機(jī)甲龍的車型搭載800V高壓電池包,最大充電功率是480kw,充電10分鐘,里程可達(dá)401KM。
2022年8月,巨灣XFC極速電池(6C倍率版本)搭載廣汽埃安AION V Plus 70極速快充版正式發(fā)布:可實(shí)現(xiàn)8分鐘充電0-80% 電量,5分鐘充電30%-80% 電量,屬于國(guó)際領(lǐng)先的快充水平。
這個(gè)技術(shù)要快速發(fā)展,就要克服三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):第一,快充電池變革。實(shí)現(xiàn)200kW 級(jí)快充需 2C+電芯。400kW 級(jí)快充需 4C+電芯,并在電池包層面通過(guò)電芯模組串并聯(lián)實(shí)現(xiàn) 800V 電壓。
第二,高壓架構(gòu)變革。400kW級(jí)快充需要800V 高壓架構(gòu)。電驅(qū)動(dòng)層面,相比400V電機(jī),800V 電機(jī)的軸承防腐蝕和絕緣性能需要提升;此外,800V電控采用 SiC 功率半導(dǎo)體,提高耐壓等級(jí)的同時(shí)帶來(lái)器件損耗降低(50%+)、續(xù)航里程提升(約 5%)。
第三,充電設(shè)備升級(jí)。高功率樁的散熱、輕量化要求提高,液冷電纜可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電纜小型化、輕柔化,充電槍可長(zhǎng)期工作,溫度<55℃。
以上三點(diǎn)中,其中,電池技術(shù)是最大瓶頸,目前,巨灣技研已經(jīng)有兩款3C和6C倍率的電池進(jìn)入了量產(chǎn),接下來(lái)分享下我們的XFC極速充電解決方案。
XFC極速充電解決方案
巨灣技研(廣州巨灣技研有限公司)成立于2020 年9月,是廣汽集團(tuán)首家內(nèi)部孵化的混合所有制高科技民營(yíng)企業(yè)。
公司聚焦XFC(eXtreme Fast Charging)極速充電電池和新一代突破性儲(chǔ)能器及其系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù),致力于成為客戶滿意、員工信賴、社會(huì)贊譽(yù)的一流創(chuàng)新型企業(yè),為人民的美好生活持續(xù)創(chuàng)造綠色環(huán)保的高科技產(chǎn)品、服務(wù)和價(jià)值。
公司自成立以來(lái)發(fā)展迅猛。巨灣團(tuán)隊(duì)已從成立時(shí)的10余人擴(kuò)大到近500人,并迅速成長(zhǎng)為廣州市“獨(dú)角獸”企業(yè),其中,創(chuàng)始人團(tuán)隊(duì)的核心成員都有汽車行業(yè)的長(zhǎng)期從業(yè)經(jīng)歷,屬于“最懂汽車的電池人”,2019年10月,XFC極速電池樣件功能測(cè)試完成;2021年8月,巨灣技研“XFC極速電池技術(shù)”正式發(fā)布,獲得最快充電世界紀(jì)錄認(rèn)證;2021年9月,搭載巨灣技研XFC極速電池的廣汽AION V PLUS車型正式全球量產(chǎn)發(fā)售。
2022年8月,巨灣技研攜“巨灣XFC極速電池及其極速充電成套解決方案”亮相2022世界新能源汽車大會(huì),巨灣XFC極速電池(6C倍率版本)搭載廣汽埃安AION V Plus 70極速快充版正式發(fā)布;可實(shí)現(xiàn)0-80% 電量充電時(shí)間8分鐘,30%-80% 電量充電時(shí)間5分鐘。
這些成果背后,是巨灣技研對(duì)于電芯技術(shù)的持續(xù)深研。技術(shù)層面,巨灣技研通過(guò)電芯材料體系與電池系統(tǒng)的體系化研發(fā),有效提升“充電效率”,打破電池充電效率低的難題。這部分的工作主要有以下兩個(gè)層面:
第一,電芯材料體系全面綜合尋優(yōu)。這層面的工作又可以細(xì)分為以下3點(diǎn):
1、提升遷移效率,應(yīng)用高孔隙覆陶瓷隔膜和新型低粘度、高效率電解液,降低電解液離子遷移阻力,提高遷移速率。2、提高嵌入速率,在負(fù)極采用特有的軟/硬碳包覆改性技術(shù),提高嵌入速率。3、提高導(dǎo)電能力,自研新型導(dǎo)電劑,搭建高效的立體導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),提高電導(dǎo)率。
第二,電池系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。這部分主要有四個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):900V高電壓Pack方案;高效的雙層液冷系統(tǒng);XFC最優(yōu)充電策略;隔火隔熱防護(hù)系統(tǒng)。
綜合來(lái)看,巨灣技研的XFC極速電池有三大特點(diǎn):極速快充;超長(zhǎng)壽命;可靠安全。
圖片來(lái)源:巨灣技研 安繼良
XFC極速電池性能優(yōu)勢(shì)
接下來(lái)主要分享下巨灣技研做到用車全周期終身極速快充的原因。主要原因在于巨灣技研采用自研新型材料(高孔隙覆陶瓷隔膜、高效率電解液、負(fù)極包覆改性技術(shù)、新型導(dǎo)電劑、立體導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)),配合高效的熱管理系統(tǒng)(雙液冷系統(tǒng),采用高效的散熱設(shè)計(jì)、芯嚴(yán)格控制在安全溫度運(yùn)行(15-45°C)),降低電池發(fā)熱量,有效提高電池耐久性。
為什么能做到安全可靠?這是因?yàn)樵陔娦景踩珳乜胤矫?,巨灣技研也做的非常到位?、嚴(yán)格控制充電過(guò)程,在0-85%電量區(qū)間內(nèi)高倍率充電,有效抑制析鋰和過(guò)充。2、采用熱控制技術(shù),高散熱效率和隔熱防護(hù)系統(tǒng),確保熱失控情況下的電池安全。
XFC超充生態(tài)建設(shè)
從動(dòng)力電池市場(chǎng)來(lái)看,有的友商聚焦在高續(xù)航,有的聚焦在低成本量化,巨灣技研主要聚焦在極速快充,可以說(shuō)是極速快充行業(yè)的開創(chuàng)者,技術(shù)上的引領(lǐng)者。巨灣技研希望可以解決行業(yè)痛點(diǎn)、讓市場(chǎng)社會(huì)資源更高效化,而聚焦于極速快充領(lǐng)域能夠賦能新能源汽車,讓用戶有比較好的充電體驗(yàn)。
最后分享一下XFC的超充生態(tài)建設(shè),巨灣技研推出的XFC超充設(shè)備,采用冷卻液系統(tǒng),使用冷卻液循環(huán)管道包裹住充電線,冷卻液在管道中循環(huán)帶走充電產(chǎn)生的熱量,從而實(shí)現(xiàn)降溫效果,具有1、散熱量大,降溫穩(wěn)定、對(duì)環(huán)境依賴?。?、功率更大、槍線重量更輕更細(xì);3、最高功率600kW,最大電流600A等優(yōu)勢(shì)。
2022年4月,巨灣技研同埃安、廣州的其他企業(yè)共建“超充之都”,2022年7月,巨灣技研攜手中國(guó)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟、中汽研牽頭成立全國(guó)首個(gè)“電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)極速充電生態(tài)聯(lián)盟”,有20多家的車企、30多家的充電樁運(yùn)營(yíng)企業(yè)加入其中。
以上就是巨灣技研關(guān)于XFC的成果、技術(shù)、生態(tài)布局。巨灣技研的董事長(zhǎng)黃向東提出過(guò)一個(gè)口號(hào):巨灣技研要成為XFC極速充電技術(shù)引領(lǐng)者,以巨灣之“芯”打造“國(guó)之長(zhǎng)板”,中國(guó)要在新能源技術(shù)領(lǐng)域保持強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)力,確保不被國(guó)外卡脖子,就需要本土企業(yè)發(fā)力核心技術(shù),為建立“國(guó)之長(zhǎng)板”貢獻(xiàn)力量。
(以上內(nèi)容來(lái)自廣州巨灣技研有限公司營(yíng)銷中心市場(chǎng)營(yíng)銷總監(jiān)安繼良于2022年11月16日由蓋世汽車主辦,上海虹橋國(guó)際中央商務(wù)區(qū)管委會(huì)、上海閔行區(qū)人民政府指導(dǎo),上海南虹橋投資開發(fā)(集團(tuán))有限公司協(xié)辦的2022第二屆汽車動(dòng)力電池論壇上發(fā)表的《“補(bǔ)能焦慮”的破局之路——XFC極速充電技術(shù)》主題演講。)
來(lái)源:蓋世汽車
作者:薈薈
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