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宁德骁遥,会赚钱的电池?

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本文摘要:(由ai生成)

2024年10月24日,宁德神行发布新一代增混电池骁遥电池,最大纯电续航里程达400公里。电芯设计采用纳米级防护层和高活性激发态粒子技术,电池管理实现功率性能提升和电量使用率提高。同时,钠离子电池对整车低温动力有加持。此外,宁德时代还展示了B2G电池理财方案和V2G技术,但V2G市场尚处发展初期,需政策引导。


2024年10月24日下午,宁德神行发布了新一代增混电池:骁遥电池,最大纯电续航里程可达400公里,可满足城市通勤一周的需求,同时具备高性能和耐低温的优势。

电芯设计方面:通过正极材料表面修饰和高压电解液配方,使材料表面形成“纳米级防护层”,可以减少活性层的副反应,拓宽电量的使用边界。另外,正极材料还采用高活性激发态粒子技术,提升锂离子传输通道,即使亏点状体也能保持充沛动力。

其实高电压设计在小米SU7 MAX的麒麟电池中已经量产应用,麒麟电池最高电压可达871V,按照198个电芯串联的结构,单体电芯充电电压上限为871V/198=4.4V,比常规的4.25V高了0.15V,而且还是BMS锁住部分上限电量的情况下(通常电池可用电量在 2-98% SOC),估计麒麟电池电芯的实际充电上限会高于4.4V,这样的设计对正极材料的结构稳定性(Jahn-Teller效应)和电解液的稳定性(高压氧化)提出了很高要求。‍‍‍

电池管理方面:宁德时代根据市场上1000万辆搭载自家电池的BMS数据,打造了全区间全温域的功率预测和功率闭环控制模型,可以实现20%以上的功率性能提升。准确的功率预测离不开精准的SOC校准,宁德时代在SOC全场景提供多工况的SOC校准,使纯电模式下的电量使用率提高10%以上。

第三点创新来自钠离子电池对整车低温动力的加持,如果没记错的话这是宁德时代继2021年首次发布钠离子电池以来,第二次公开宣传AB电池解决方案(即锂离子电芯和钠离子电芯混合排布在电池包内)。

钠离子电池有三大技术创新:

  • 通过锂钠AB电池系统集成技术,将低温续航提升5%;

  • 以钠离子电池作为SOC检测标尺,使纯电里程额外增加10公里;

  • 全温域电量精准的BMS技术,提高系统控制精度30%;


电池高性能的发挥离不开可靠性的基础,宁德时代用最严苛的电池一致性、最全的锂电行业数据、PPB级极限制造工艺和智慧工厂,打造出持久可靠的动力电池。

电池安全方面:新型气凝胶隔热垫可降低火烧情况下的32%温升,有效降低热蔓延风险;三综合测试模拟雨林高温高湿场景,严于国标无渗漏;底护板防弹级高安全PVC涂层,无惧拖底。

发布会的最后,宁德时代展示了B2G的电池理财方案,通过波谷充电,波峰放电的方式,为用户赚零花钱(这不是民用储能的话术嘛),不知道如此自律的用户8年(电池质保)赚2万,是不是真的能坚持住,哈哈~

相对于B2G,大家可能更熟悉V2G(vehicle to grid),V2G 技术是指车辆对电网进行能量双向传输的技术,将助力平衡电网负荷。它允许电动车通过电网进行充电,同时将车辆储存的能量反馈到电网中。通过 V2G 技术,电动车可以充当储能设备,将多余的电能反馈到 电网中,以供给其他用户使用。当电网需求高峰时,V2G 技术可以将车辆储存的能量释放回 电网,帮助平衡电网负荷。相反,当电网需求低谷时,电动车可以从电网接收能量并进行充 电。电动车在电网负荷低时,吸纳电能,在电网负荷高时释放电能,赚取差价收益。

据调研,国内 V2G 市场尚处发展初期,存在诸多困难。

  • 1) V2G 充电桩数量少,大规模改造成本较高。当前大多充电桩不具备向电网反向充电功能,通过改造升级充电桩或者投建新型充电桩成本均较高。

  • 2) 充放电次数增加,电池衰减速度加快。新能源汽车通过充电桩频繁向电网放电,会消耗电池循环次数、对电池性能造成负面影响。

  • 3) 产业链尚处初期,电网压力较大。当前 V2G 技术无法解决消费者的差异化行为,短时大量引进将会造成环境混乱,给电网造成不必要压力。

  • 4) 电力交易意识不足,盈利能力有待提升。当前用户端意识形态尚未转变,大部分车主暂时没有峰谷套利意识,认为车辆仅是交通工具。

 

来源:小明来电
汽车电力新能源材料储能控制工厂
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-11-01
最近编辑:25天前
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从800V架构看动力电池介电保护

从2019年保时捷率先发布第一款800V高压架构的车型Taycan,到2024年小米推出871V架构车型小米SU7,800V高压架构正在成为继智驾和空气弹簧之后,各大车企的全新内卷方向。为何大家纷纷热衷于800V架构?相对于传统400V架构:1. 800V电池可以在不明显提高充电电流的情况下,接受更大的充电功率,缩短充电时间,这样既缓解了补能焦虑,又不必花大量研发成本制造高充电倍率的电芯;2. 提高电池系统电压还可以减少工作工程中的能量损失(I2*R),能在一定程度上提升续航里程;3. 800V架构搭配更轻的线束,因为系统电流可以适当下降,同时不损失输出功率;当然,800V架构也有自身的挑战,例如:1. 目前的市场仍以400V架构为主,800V架构因其更高的集成要求,目前仅适用于中高端车型,成本较高;2. 与800V搭配的超级充电桩数量有限,充电体验仍有待改善;3. 800V架构为电池系统和电子电气架构提出了更高的电气安全需求,需要采用更新的绝缘方案,从而提高了研发成本;其中一个主要关注的领域是提高介电材料的电隔离性能,它们与电池/电池组组件和热界面材料的粘附性,以及它们的易于应用。介电材料本质上通常是聚合物,并要求以下性能属性:高介电强度(100微米击穿电压≥2.8 kV)对基材附着力好暴露于化学,热和机械力后耐用适用于薄膜厚度(50-250微米)易于应用于高通量制造过程电动汽车组件需要在电池、模组和电池组级别进行电气隔离,例如电池表面、侧板/模块壁、冷却管表面、模组/电池组壁和母线。图1说明了需要电气隔离的典型电动汽车组件。目前市场上有几种类型的介电材料,本文将讨论、测试和比较其中的四种:聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、粉末涂料、溶剂型涂料和紫外线固化涂料。PET是一种普遍存在的热塑性塑料,通常用于汽水瓶和服装纤维(聚酯)。它也可以被挤压成保护膜。由于其介电性能,耐化学性,耐湿气性,强度和韧性的良好组合,它通常与压敏粘合剂(PSA)层压,并用作电芯的电隔离器。表1总结了本研究中使用的介电材料及其典型性能。成本和生产率对比使用更复杂的方形电池的电动汽车厂商在定制自动化设备上投入了相当多的投资。PET在具有边缘、内角和通孔的大表面积冷却板上的应用非常有限,因为处理大型薄膜和重金属部件具有挑战性且成本太高。粉末涂层静电沉积有利有弊。粉末涂层的一个优点是多余的材料可以收集和再利用,但是在复杂的几何形状上很难达到均匀的涂层厚度。与粉末涂层相比,LORD JMC涂层的一个优点是它不依赖于静态沉积-它在需要的地方喷涂,而不是在不需要的地方喷涂。Sipiol UV采用标准的喷涂设备和标准的UV固化设备。该设备前期资金投入低。Sipiol UV应用和固化在几秒钟内需要最少的时间,劳动力和能源。此外,与LORD JMC和粉末涂层一样,Sipiol UV可以自动喷涂。击穿电压对比图3显示了击穿电压与薄膜厚度的关系,表3将数据汇总为介电强度范围。在评估的四种材料中,PET薄膜具有最高的介电强度(85-149 kV/mm),并提供良好且一致的电气隔离。粉末涂层具有最低的介电强度(41- 50kv /mm),因此需要较厚的薄膜来满足3 kV和5 kV的典型耐压。Sipiol UV涂层介电强度范围为~81 ~ 101 kV/mm, LORD JMC涂层介电强度范围为~71 ~ 110 kV/mm。Sipiol UV和LORD JMC涂层在膜厚≥90微米时均能达到> 6 kV的保护效果,与PET膜相似。综上所述,Sipiol UV、LORD JMC和PET膜可以满足>6 kV的耐高压要求,膜厚为90 ~ 120微米,而粉末涂层要求膜厚更高,膜厚>200微米。介电强度排序为PET > Sipiol UV ~ LORD JMC >粉末涂料。附着力和环境影响对比介质材料在冷热冲击循环(-40℃~ 100℃)和85℃/ 85% RH条件下的接剪粘接强度如图12所示,其破坏模式如表5所示。PET膜的粘接强度最低。压敏胶粘剂(PSA)层的主要破坏形式是内聚破坏。附着力最强的是Sipiol UV,其次是粉末涂料和LORD JMC。粉末涂层和LORD JMC涂层的主要失效模式分别为胶粘剂脱层和涂层内粘接。对于粉末涂料,结构胶/粉末涂料界面是最薄弱的环节。在结构粘合剂粘合之前,可以通过等离子体处理粉末涂层表面来改善这种界面。电气绝缘和环境影响对比在85°C / 85% RH条件下,介质涂层在热冷冲击循环前后的通过电压如图13所示。通过hipot电压定义为材料在达到击穿电压点之前所能承受的最大电压。从图13可以看出,暴露于热冷冲击循环和85°C/ 85% RH对通过hipot电压的影响很小。介质材料在加速环境试验后保持完整和电气隔离。总结特定电池组件的介电材料的选择取决于许多因素。本文对PET、粉末涂料、LORD JMC和Sipiol UV四种材料的关键属性进行了评价和比较。评估了以下属性:成本和生产率、介电强度、边缘覆盖率、导热性、冷冲击和85°C / 85% RH对粘附性和电隔离的影响。表7对这些因素进行了总结和排序。PET薄膜具有优异的介电保护性能,能承受各种环境条件。然而,它通常具有低附着力,因此它可能仅限于不需要高结构附着力的应用。粉末涂料的应用领域非常广泛,供应商的选择也非常多。它提供了优异的性能;然而,它在低薄膜厚度下具有低介电强度,并且需要大的烤箱和高温进行热固化。LORD JMC涂层具有优异的附着力、介电强度和传热性能。然而,它需要一个漫长的应用过程和高温固化。最后,Sipiol UV具有优异的介电保护,附着力和最快的生产吞吐量。然而,与粉末涂料和LORD JMC相比,它的导热系数相对较低。来源:小明来电

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