巨灣鳳凰電池的性能優(yōu)勢及技術方案分析

6月6日，巨灣技研舉行了“2023巨灣鳳凰電池技術發(fā)布會”，正式發(fā)布具備XFC極速電池技術的巨灣鳳凰電池。

#1、中國新能源汽車發(fā)展的新階段和瓶頸

新能源汽車發(fā)展的新階段與問題

在中國的政策推動與市場需求雙重作用下，新能源汽車保持了強勁的增長勢頭。截至2022年底，中國新能源汽車的保有量已達約1310萬輛，全年滲透率達到26%；到2023年，滲透率還在在進一步提升。

然而相比之下，公共充電樁的數(shù)量卻只有521萬個，公共充電樁與電動汽車的比例為1:2.5，遠不及燃油車與加油站的比例1:127。中國新能源汽車發(fā)展遇到了新階段，補能焦慮逐漸取代里程焦慮成為主要問題。尤其是在節(jié)假日期間，新能源汽車的長途高速出行面臨著“充電難、充電慢”的問題。在這樣的局面下，作為過渡的帶發(fā)動機的插電混動/增程混動反而成為一個高增速的賽道。

那純電動汽車的下一步是什么，中國新能源汽車發(fā)展新階段核心瓶頸在哪里？業(yè)界普遍認為是快充技術。

極速充電技術的重要性

最近的國務院常務會議上強調，充電基礎設施的建設為新能源汽車發(fā)展的關鍵環(huán)節(jié)，但是，要讓這些設施在未來幾年內仍具有競爭力，快充技術的發(fā)展是不可或缺的一環(huán)。

從戰(zhàn)略層面看，中國對快速充電技術的需求在不斷增加，無論是在技術發(fā)展方面還是在基礎設施建設方向上，核心都是圍繞消費者使用體驗的不斷提升，最終促進新能源市場的進一步發(fā)展。

在全球范圍內，極速充電技術（XFC）被認為是提高補能效率的關鍵，并將成為行業(yè)競爭的新焦點。美國將實現(xiàn)電動汽車80%電量充電時間在10分鐘以內的極速充電技術（XFC）視為廣泛采用電動汽車所需克服的關鍵挑戰(zhàn)，并大力推動XFC技術的發(fā)展。在中國，從國際品牌到本土車企，再到造車新勢力，都在積極布局極速充電技術。可以說，極速充電已經(jīng)成為中國市場上的新藍海，其中800V高壓快充技術最為被業(yè)界矚目。

XFC（eXtreme Fast Charging）極速充電電池技術

#2、電動汽車極速充電面對的技術挑戰(zhàn)

對于電動汽車行業(yè)而言，想要推廣800V高壓平臺，需要面臨多個挑戰(zhàn)。從汽車行業(yè)整車企業(yè)的實踐來看，想要順利推廣800V高壓平臺，是面臨很大的困難。中國第一批800V快充的車輛，比如小鵬G9，不管是3C還是4C都推出來了，處于叫好不叫座的狀態(tài)。

從技術角度來看，對于整車技術開發(fā)，800V高壓快充技術需要解決很多問題：

●?整車設計的匹配問題

首先，800V高壓平臺需要所有用電部件進行配套改造。電驅動、車載充電機、DC-DC轉換器、車載空調等所有組件都需要匹配800V的電壓。其中最關鍵的是提高耐壓和絕緣能力，確保在高電壓狀態(tài)下的安全穩(wěn)定運行。

●??高壓耐受問題

從設計角度來看，不論是逆變器還是其他高壓部件，都需要承受高耐壓，這就需要選用合適的耐壓器件，例如硅碳化物(SiC)器件。

●??動力電池的散熱問題

在電動汽車中，電池是關鍵部件之一。當電池電壓提高至800V時，同等容量下，電芯容量將減半。不同快充能力的電池，無論是2C、3C和4C，關鍵是設計不同規(guī)格的快充電芯能力。同時，還需要設計與之匹配的熱管理系統(tǒng)，以確保在快充過程中，電池的熱量能夠得到有效散發(fā)。

●??充電網(wǎng)絡的建設問題

此外，800V高壓快充技術的推廣還受限于充電網(wǎng)絡的建設。當前大部分充電樁的電壓上限是750V，這意味著800V高壓車型會超過充電樁的上限，無法使用。800V充電樁的建設需要投入大量的時間和資源，目前充電基礎設施的更新迭代需要一定的時間周期。

面對以上挑戰(zhàn)，6月6日，巨灣技研舉行了“2023巨灣鳳凰電池技術發(fā)布會”，發(fā)布了全新的自主研發(fā)產品——巨灣鳳凰電池。這種新型電池技術有望解決800V高壓平臺在極速充電應用上的制約問題。那么，它的創(chuàng)新之處在哪里呢？我們來具體分析一下。

#3、巨灣鳳凰電池XFC極速快充

巨灣鳳凰電池以其獨特的能力支持高低壓自由切換，為全電壓極速充電提供了可能。通過電池電氣架構等方面的技術創(chuàng)新，該電池在不改變整車原有架構的情況下，仍能實現(xiàn)高效的充電體驗。

鳳凰電池的技術亮點

巨灣技研發(fā)布自研的快充電芯技術，采用了先進的材料和設計，具有較低的內阻和較高的充電效率。通過優(yōu)化電芯的結構和材料，巨灣技研實現(xiàn)了最高8C極速充電，使用戶可以在更短的時間內完成充電：0-80%的充電僅需6分鐘。

巨灣的鳳凰電池推動了動力電池技術的進步，三大技術創(chuàng)新使新能源電動汽車的運行和XFC極速快充不再受到環(huán)境氣候和電壓平臺的限制：

●?高效能熱管理技術

熱管理可以說是快充電池的命脈，電池采用輕量化超高導熱率低維材料，并通過構建三維立體熱管理系統(tǒng)，最大限度地利用電芯的換熱面積。相比我們常見的傳統(tǒng)電池設計方案，這種新的設計換熱面積提升了18倍，溫度控制速率、效率和品質都得到多倍提升。這使得電池能夠在全氣候環(huán)境下實現(xiàn)極速冷卻和加熱，在冬季也能在短時間內從-20℃升至+25℃，這樣可以完全解決冬季快充一下子從優(yōu)秀到拉垮的尷尬局面。

圖 鳳凰電池的熱失控管理

●?多合一彈倉式結構技術

安全方面，也是需要花大量的心思去設計的，鳳凰電池采用獨特的多合一彈倉式結構，將電芯置于緊湊的彈倉內。這樣的設計不僅極大地改善了電池的熱管理性能，還顯著增強了電池的抗沖擊和抗穿透能力。結構設計的創(chuàng)新可以使得系統(tǒng)體積利用率高達75%，全面提升了電池成組率和安全防護能力。

●?總線電壓升降開關矩陣技術

通過配備高集成化固態(tài)開關矩陣和智能化控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)電池電壓的自由升降。這樣的設計，使電池可以適應各種電壓平臺的車型，并實現(xiàn)XFC極速快充。在常見的400伏電氣架構下，只要通過固態(tài)開關的切換，巨灣鳳凰電池可以自動實現(xiàn)整車800伏的XFC極速充電和400伏的日常運營，無需改變整車原有架構。這一創(chuàng)新技術，通過破除了整車電壓平臺對極速充電技術應用的限制，大大提升了電池的適用性。

電池性能優(yōu)勢

得益于上述三大創(chuàng)新技術，巨灣鳳凰電池在各種環(huán)境氣候條件下均能穩(wěn)定運行，并實現(xiàn)XFC極速快充，在安全性、系統(tǒng)能量密度、循環(huán)壽命和經(jīng)濟性等方面具備綜合性優(yōu)勢，確實突破了動力電池的性能瓶頸，通過自己的努力將動力電池及系統(tǒng)技術水平推向新的高度：

●?全天候運行和XFC極速快充

鳳凰電池在三維立體熱管理和電管理技術的支持下，實現(xiàn)了全氣候條件下的極速快充，僅需6分鐘（8C）即可完成0-80%的充電，并能在低溫條件下保持續(xù)航里程不受影響。

鳳凰電池充電

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