隨著市場對新能源車與智慧駕駛技術的關注日增,被視為全球科技風向目標消費性電子展CES亦逐年轉型為企業(yè)發(fā)表新能源車技術的殿堂。

今年,原以量產消費性電子用固態(tài)電池聞名于業(yè)界的輝能科技為新能源車展區(qū)帶來了驚喜:一顆"固態(tài)"新能源車電池包。令人興奮的是,輝能仔仔細細的交代了這顆電池包的組成方式,從中可以看出這顆電池包已經完全跳脫出我們所認知的電池包設計:

【Step1.電芯內的單元─Sinlay】

應用全新的雙極電池技術,在封裝內部進行縱向與橫向的串聯(lián),薄薄一片S-inlay就達到了85.2伏的高電壓(24串)。此外,輝能更在S-inlay的空隙中填充散熱膠,創(chuàng)造全球首個在內極層就具備散熱功能的動力電池。

【Step2.蘊含20度電的電池芯】

將56片S-inlay堆棧并聯(lián)后裝入特制的鋁殼內,便成了目前全球容量最大的鋰電池芯。

四顆電池芯串聯(lián)、外側加上簡易的水冷系統(tǒng)及電池管理系統(tǒng)后蓋上上下蓋。

基本上,輝能電池包的設計策略圍繞著一個核心目標:提升電池包內電芯的占比,盡可能降低電池包內無法提供能量的部件來創(chuàng)造高能量密度電池包,由于傳統(tǒng)鋰電池具高危險性,需要大量的保護機構、冷熱管理系統(tǒng)及電池管理系統(tǒng)來確保穩(wěn)定性,電池包內電芯體積占比約只有37~53%,而輝能電池包則可達到75%以上的體積利用率,如此懸殊的利用率差異來自于輝能電池包的兩大特色:一、電池包僅由四顆電池芯構成二、自帶散熱系統(tǒng)的電芯。

電池包僅由四顆電池芯構成

除前述BiPolar+技術于電芯內部將電池單元片垂直串并聯(lián)外,輝能再發(fā)展出了于多維度串并聯(lián)的技術,于電芯內部同時進行垂直與水平方向的串并聯(lián),將空間利用率與設計彈性拉升至極致,創(chuàng)造單顆就具備85.2伏高電壓與20KWh大容量的大電芯,因此,只要4顆電池便能構成一個80KWh的新能源車電池包,電池數(shù)量僅特斯拉Model3的1/1104(以80.5KWh,4416個電池計),得以采用最簡單的電池管理系統(tǒng),更節(jié)省了大量電芯封裝材料與連接電芯之間的線材及連接器,提升能量密度同時降低材料成本。

自帶散熱系統(tǒng)的電芯

相較于液態(tài)鋰電池,固態(tài)電池具有更佳的冷熱穩(wěn)定性,對于溫度控制的需求較小,且經歐洲大廠實地測試證實輝能固態(tài)電池芯的散熱系數(shù)為液態(tài)電池芯的三倍,此外,輝能更設計了全球唯一具有散熱功能的電芯,在電芯內部串聯(lián)的單元片間填入散熱膠,將熱能均勻傳導至電芯外殼兩側,并在四顆電芯的兩側設置水冷散熱器,便可以達到理想的散熱效果,比起傳統(tǒng)電動車電池包內復雜迂回的水路設計,能夠省下20~50%的空間。

經驗與技術淬煉而成的最佳方案

輝能強調,本次會展上演示的不是遙不可及的概念性產品,而是融合了輝能12年來的固態(tài)電池研究積累與近年偕同多家車廠合作的經驗而發(fā)展出真正具市場性、量產性的固態(tài)電池包方案。

本次技術發(fā)布無疑替市場投下了一枚震撼彈,這是業(yè)界首次有制造者能帶領眾人將眼界從固態(tài)電池芯階段提升至模塊與電池包設計層次,亦證明除了固態(tài)電芯本身的優(yōu)勢外,搭配上替固態(tài)電池量身訂做的機構設計,便能成就真正高能量、低成本的新能源車。