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气温骤降动力电池“不抗冻” 这些新技术号称可缓解焦虑

admin2021-11-1118

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   动力电池冬天怕冷夏天怕热,尤其是进入冬天很不耐寒,甚至偶尔会耍性子让电动车抛锚。随着电动车逐渐普及,大家都在想法子伺候动力电池这个刁蛮的“主子”。

   例如去年首次采用宁德时代(300750,股吧)磷酸铁锂电池版本的国产特斯拉Model 3,实现价格下探并迅速扩大市场,但就在去年冬天,有北方地区的消费者抱怨,自己新买的磷酸铁标准续航升级版Model 3实际续航明显缩水。

   美国国家发明家科学院院士王朝阳日前在2021腾讯科学WE大会上表示,他和团队已发明了一种全气候电池。他们在电池内部植入一片10微米厚度的镍箔作为发热体,利用电池自带的能量,再加上一个开关,就可以随意调控电池的活性。哪怕在零下30摄氏度的环境里冻透的电池,只需30秒时间,就能自加热到零度以上正常工作。

   第一财经记者就此采访了多家动力电池企业以及车企,他们对同行的技术不予置评,但也提出了自家动力电池的抗寒新方法。

   作为全球最大的动力电池制造商,宁德时代方面相关人士昨日接受第一财经采访时称,冬季低温环境下,电池的续航里程明显下降是电池的化学性质决定的,具体有两方面影响:一是电池在低温下活性降低、内阻增大,造成容量降低;二是在低温下开制热空调比较耗电。

   现阶段,如何降低低温对电池容量影响的相关技术,正在研发阶段。一方面,电池本身可以通过技术手段,如水热系统、电池内部自加热等技术,提前加热来确保动力电池在低温环境下保持常温下的性能;另一方面,整车空调开发了用加热泵加热的技术,可以做到更节能高效。这些技术已基本成熟,下一步装车应用后,会明显改善低温下电动汽车续航下降的问题。

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   “宁德时代通过独创电池自加热技术,零成本实现4℃/min的温升,电池温度从-30℃跃升至0℃仅需8分钟,即可在雪地中畅行。”上述相关人士说。

   搭载新一代磷酸铁锂电池的比亚迪汉EV,去年冬天也遭到车主抱怨续航缩减。关于如何抗寒,比亚迪正不断寻找新措施,其日前推出e平台3.0。与燃油车相比,由于纯电动车没有发动机本身冷却系统携带的大量热量,所以需要消耗大量电池能量来维持乘员舱采暖及电池温度,导致冬季续航里程衰减。对此,比亚迪e平台 3.0热泵系统全系,具有11种工作模式,覆盖用户大多采暖制冷使用场景,在冬季制热工况下能效比(COP)可达2~4,能效多倍于市面上普遍使用的PTC加热方式,具备-30~60℃的宽温域工作能力。不仅能吸收环境热,更能吸收动力总成、电池、座舱的余热,零下30℃仍能有效工作,提升续航性能,基于e平台3.0开发的电动车冬季续航里程提升20%。

   而作为全球第一大汽车制造商的丰田,此前在纯电动领域姗姗来迟,去年才推出全球首款纯电动车,目前开始加大在纯电动车领域力度,其在第四届中国国际进口博览会上展出TOYOTA bZ纯电动专属系列首款全球量产车型的概念车“TOYOTA bZ4X CONCEPT”。第一财经记者从丰田中国方面了解到,明年即将量产上市的丰田bZ4X,为了确保冬季续航里程,正在技术等方面寻求突破,除了以达到世界最高电池容量保持率(10年后90%)为目标外,还将首次采用热泵式空调、座椅加热、方向盘加热、前排座椅脚下的辐射加热器,提升驾驶节能性。

   目前,电动车由于动力电池不耐寒以及冬季车内开空调,造成续航“打折”、被投诉的现象司空见惯。动力电池企业以及车企,普遍围绕着加热以及节能等路径来解决电动车冬季续航痛点,但诸多新技术是骡子是马,还要拉到冬季里遛一遛才有答案。不过,随着新能源汽车快速发展,动力电池技术将更受关注,这是在未来新能源赛道上制胜的法宝之一。

   一家自主新能源品牌的相关专家昨日接受第一财经记者采访时称,电池的自加热技术,国内几年前已经开始验证,但受制于NVH和安全性一直未能大批量应用。电动车冬季续航衰减,影响最大的是空调系统,目前电动车基本都开发了电池液体加热功能,和电池自加热相比,速度会慢点,但成熟度更高。

   本周一,A股掀起4680电池概念热。截至收盘,科达制造、中国宝安(000009,股吧)等多只锂电股涨停,亿纬锂能(300014,股吧)涨近16%,宁德时代、中伟股份等跟涨。特斯拉4680大圆柱电池项目的推进、电池“耐寒”性能提升等锂电技术升级被认为是引爆锂电行情的原因之一。

   11月9日,特斯拉中国方面接受第一财经记者采访时称,特斯拉4680电池还没有正式量产,目前没有进一步的消息。在去年9月举办的特斯拉电池日活动中,特斯拉CEO马斯克介绍,全新4680电池在改善成本的同时,续航里程提高16%,动力方面提高6倍。马斯克当时还表示,4680电池将在工厂的新装配线上量产,2021年底该电池的年产量计划达到10GWh。不过,马斯克也承认新电池设计和制造过程尚未完全完成,全面投产还需要三年时间。

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