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近期雖然麒麟電池比較火，但是由長安、華為和寧德聯(lián)手打造的阿維塔11也正式上市。阿維塔11有 3個(gè)配置，價(jià)格區(qū)間在34.99萬-40.99萬元。
今天看完阿維塔的溝通會(huì)，這款動(dòng)力電池主要是由寧德時(shí)代主導(dǎo)設(shè)計(jì)。我覺得還是有很多地方可以說的：
●快充設(shè)計(jì)：國內(nèi)主流的快充設(shè)計(jì)，電芯是圍繞1.2C左右設(shè)計(jì)開發(fā)的，大概在10%-80% 40分鐘左右，支持 750V高壓充電平臺(tái)，量產(chǎn)的車型中把電芯快充速度提高到2.2C，實(shí)現(xiàn)了10%-80%大約25分鐘左右，30%-80% 15分鐘左右。這在目前穩(wěn)定快充能力還是名列前茅的，這個(gè)電池的最高容量還達(dá)到了116kWh，最高的充電功率峰值為240kW。
●安全方面的設(shè)計(jì)：因?yàn)橛?16kWh的最高能量在，電芯的能量密度為245Wh/kg，如何保證電池系統(tǒng)安全，就非常重要。這里也是采用NP不熱失控來設(shè)計(jì)的。
▲圖1.阿維塔的電池系統(tǒng)
Part 1、電池系統(tǒng)快充設(shè)計(jì)
首先說這個(gè)最重要的——快充電池。這是國內(nèi)首款量產(chǎn)的高電壓三元體系2.2C快充電池，在開發(fā)前期的目標(biāo)是10分鐘能夠增加續(xù)航200公里，電池產(chǎn)品規(guī)劃的時(shí)候考慮到90度，116度電，下一步可能還會(huì)有更高電量的配置。
●116度電池包的能量密度高達(dá)190Wh/kg，續(xù)航里程高達(dá)680km。
●90度電池包的能量密度高達(dá)180Wh/kg，續(xù)航里程也可達(dá)555km。
▲圖2.阿維塔電池
緊接著的問題就是，怎么實(shí)現(xiàn)快充？阿維塔11支持750V高壓充電平臺(tái)，能夠達(dá)到2.2C超級(jí)快充能力，最高的充電功率能夠達(dá)到240kW。
▲圖3.如何實(shí)現(xiàn)快充
這款電池在材料上：
▲圖4.材料的變化
●獨(dú)特的改性處理解決矛盾點(diǎn)
兼顧高能量密度、快充、長壽命石墨技術(shù)需要克服快充速度與能量密度的矛盾;快充速度與壽命的矛盾;超級(jí)性能與供應(yīng)鏈的矛盾; 因此在阿維塔的電芯方案里面，通過材料層級(jí)的創(chuàng)新，獨(dú)特的改性處理解決了矛盾點(diǎn)，石墨顆粒采用核殼設(shè)計(jì)，多孔包覆層的陽極材料表面，提供豐富的鋰離子交換。所需要的活性位點(diǎn)，極大地提高鋰離子電荷交換速度和鋰離子的嵌入速率;高能量密度內(nèi)核匹配高動(dòng)力學(xué)表面（快離子環(huán)）。
▲圖5.負(fù)極材料的快離子環(huán)
導(dǎo)入各向同性技術(shù)，優(yōu)化鋰離子傳輸路徑，使得鋰離子可以從 360 度嵌入石墨通道中，實(shí)現(xiàn)充電速度的顯著提升 ，這是快充技術(shù)最最基礎(chǔ)的部分。
▲圖6.負(fù)極材料
●電池的正極材料
正極材料做了優(yōu)化，用了納米鉚接點(diǎn)技術(shù)，把材料的微觀結(jié)構(gòu)像鉚釘一樣聯(lián)結(jié)在一起，保證材料的穩(wěn)定性、高能量密度、高安全性。在阿維塔的電芯里面，采用了獨(dú)特的單晶顆粒生長技術(shù)，結(jié)合表面鈍化處理技術(shù)，搭配高電壓電解液實(shí) 現(xiàn)材料及電芯的電壓上限不斷拓寬，兼顧能量密度提升和長壽命，提升性價(jià)比。
事實(shí)上，通過智能化篩選、改性后即可獲得表面穩(wěn)定性能更好能量密度更高的三元正極材料，這也是能夠?qū)崿F(xiàn)快充和能量密度平衡，兼顧安全性的最主要方法。
●傳輸介質(zhì)電解液
發(fā)了特定的電解液，在電極內(nèi)部構(gòu)建高效的三維立體導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，減小電芯的內(nèi)阻和發(fā)熱，提升了倍率性能，使得材料性能更穩(wěn)定，既能快速充電，又能保證我們的高能量密度，以及安全的材料性能。在阿維塔的電芯里面，通過優(yōu)化溶劑及鋰鹽組成，降低電解液粘度，保證溶劑化程度，促進(jìn)鋰鹽解離， 從而獲得較高的電導(dǎo)率。通過開發(fā)改良添加劑，降低界面阻抗，增強(qiáng)正負(fù)極界面的離子傳輸。通過改良電解液基因，有效減少了固液界面間的反應(yīng)產(chǎn)熱，顯著提高了電池耐熱溫度及電池的熱安全性。
▲圖7.電解液的設(shè)計(jì)
實(shí)際上在方殼電芯（245Wh/kg）上需要做的內(nèi)容還是挺多的，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的快充對(duì)于電芯的配方修改內(nèi)容比較多，特別是控制電芯的阻抗和發(fā)熱。
▲圖8.2.2C的快充電芯
基于這些技術(shù)，電芯可以實(shí)現(xiàn)2.2C快充，電芯能量密度高達(dá)245Wh/kg，30%-80%SOC快充最快15分鐘。而這款產(chǎn)品在低溫的環(huán)境下，北方使用環(huán)境是零下10度，能實(shí)現(xiàn)60分鐘從零電量到滿電量快速補(bǔ)能。
另外，從結(jié)構(gòu)來看，阿維塔11用到的電池系統(tǒng)采用了寧德時(shí)代先進(jìn)的CTP技術(shù)，與傳統(tǒng)電池包相比，能量密度增加10%以上，零部件數(shù)量進(jìn)一步簡(jiǎn)化，裝配效率能夠提升50%。這個(gè)電池系統(tǒng)為了適配快充的能力，在冷卻系統(tǒng)上做了特別的設(shè)計(jì)，開發(fā)非常特別的多流道的智能化分配水流的熱管理平臺(tái)，整個(gè)系統(tǒng)溫差能夠控制在3度以內(nèi)。
事實(shí)上，CTP平臺(tái)是一個(gè)系列產(chǎn)品，阿維塔的平臺(tái)將來會(huì)規(guī)劃運(yùn)用寧德時(shí)代新一代麒麟電池技術(shù)，打造更高快充性能，更長續(xù)航里程的產(chǎn)品。
Part 2、電池系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)
在這個(gè)電池系統(tǒng)里面做了這些安全的設(shè)計(jì)手段：
▲圖9.昨天講的NP的技術(shù)手段
●隔熱的設(shè)計(jì)，選用的是一些航空級(jí)的隔熱材料，能夠?qū)﹄娦具M(jìn)行有效地保護(hù)。隔熱材料在滿足不同化學(xué)體系電芯膨脹對(duì)空間的需求條件下，在第一層隔絕電芯之間的熱失控。
●針對(duì)電池包系統(tǒng)，通過三維仿真模擬電芯失效時(shí)氣體擴(kuò)散路徑，做好排氣通道優(yōu)化和泄壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，即使在極少數(shù)極端情況下有電芯出現(xiàn)失效，每隔一定的電芯數(shù)量間都采用高溫絕熱復(fù)合材料，然后配合防護(hù)罩設(shè)計(jì)定向排爆出口，將高溫氣火流排出。
●排氣：通過設(shè)計(jì)多種類換流通道設(shè)計(jì)，控制熱源按預(yù)定軌跡流動(dòng)，減少對(duì)相鄰電池區(qū)塊進(jìn)行熱沖擊；并且控制電芯熱失控排出的氣火流，在不同結(jié)構(gòu)通道內(nèi)的均勻分布，設(shè)計(jì)縱向通道（底部換流通道）等，避免對(duì)相鄰的電芯產(chǎn)生急劇性的熱沖擊，引發(fā)第二次熱失控。
●絕緣設(shè)計(jì)：對(duì)電池包內(nèi)的高壓部件進(jìn)行絕緣防護(hù)，對(duì)電池包內(nèi)的高壓連接及高壓安全區(qū)域進(jìn)行高溫絕緣防護(hù)設(shè)計(jì)。
通過模擬一些極端、小概率情況下，如果真的有一顆電芯出現(xiàn)了失效，能夠在系統(tǒng)級(jí)別保證電芯的失效只局限在這單顆電芯，不會(huì)蔓延，確保電池系統(tǒng)全生命周期安全。在百人會(huì)上，寧德時(shí)代的8系產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)NP（不熱擴(kuò)散），在這臺(tái)車上是在中鎳NCM523，在這個(gè)化學(xué)體系里面有非常多的創(chuàng)新，比如說安全性，穩(wěn)定性。
小結(jié)：
圍繞800V系統(tǒng)開發(fā)的快充電池將會(huì)是一個(gè)新的藍(lán)海，也是各家車企都要采用的，阿維塔這款電池還是非常有特色的。大家都在說麒麟電池，包括阿維塔以后也要用，可能這款更實(shí)在點(diǎn)。
