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无论什么车都能换电,几分钟就搞定?宁德时代发布“巧克力”技术

 大虎悠 2022-01-26

尽管广汽集团旗下“巨湾技研”宣称“成功研发钛酸铷功能陶瓷(高压超级电容)”;尽管印度三哥宣称“2022年上市全新铝离子电池”,但这似乎没有动摇我国传统锂电池巨头——宁德时代的步伐。因为宁德时代高调推出“巧克力”电池包,以及发布换电服务品牌EVOGO。

实话说,根据宁德时代公布的技术参数来看,并没有哪里引起我们的兴趣:单个“巧克力”电池包能量密度160Wh/kg。照理说这个成绩没丝毫亮点啊!眼下各家巨头的三元高能电池目前都是250Wh/kg以上水平。

那“巧克力”电池包的优势在哪里?答案来了:这种“巧克力”电池包虽然看起来性能不算优秀,但它主打的是——换电!简单来说就是:车没电了,然乎去“换电站”,把电池拆下来,换上满电的电池,几分分钟完事儿。换下来的旧电池拿去库房里充电……

“换电”无法适应不同品牌

因为电池体积、参数不同

道理就和家里给没电的玩具车换一节5号电池一样,换上充好的电池,拆下没电的电池去充电!对于电动汽车用户来说,显然换电比充电更方便。——用户买车时并不支付电池的钱,电池作为“租用”形式存在。至于电池性能不好,没事,反正换电只要几分钟!

但是我们在之前的科普里提到过:不同的汽车母线电压不同。比如国内早期不少电车电压是350V级别,后来提升到380V,再后来主流成了400V,现在比亚迪的500V,600V,750V代表我国电车高压化的方向,而保时捷、奔驰、宝马他们都奔向800V时代了,广汽集团下一代车将要挑战1000V……

别说不同的车电压不同了,就是不同的车电池仓的大小都不同。道理就和玩具车一样:有的只需要7号电,有的用5号电,而有的用2号电,甚至还有用“方块电池”的……电池造型都不同,你说怎么做到“互换”???

宁德时代“巧克力”电池

用模块化思路巧妙化解难题

所以尽管国家一直提倡“大力发展换电”,但实际上不同品牌汽车之间几乎没办法做到“电池互换”。——而宁德时代的“巧克力”电池包,就是为解决这个难题而来的!根据宁德时代的说法:“巧克力”电池包正是巧妙运用了模块化的思路。和造房子一样,无数块砖头垒起来一样可以成一座房。

简单来说就是:把一整个大电池,分割为N个小模块。然后自由组合,这样就可以让中国所有电动汽车,都能使用“巧克力”电池了!——据宁德时代称:“巧克力”电池可适配全球80%已经上市以及未来3年要上市的纯电平台开发的车型,打通了所有车型之间的应用壁垒。

同时“巧克力”电池模块采用无线BMS(能量管理+通信)技术,“巧克力”电池外壳上只有正负极接口,而没有其他通信接口……总而言之,只要采用“巧克力”电池技术,未来所有电动汽车就再无里程焦虑!

“巧克力”电池真的如此神奇?

真能适应“地球所有电车”?

“巧克力”电池的具体原理到这里就说清楚了,但是……总觉得哪里不对劲!——很多小的电池模块确实可以拼接成一整个大电池,这没什么好怀疑的。——但是电池和电池之间,具体如何连接,却非常有讲究!

如果搞不清楚汽车原车电池设计的电压、电流等参数,光是给你几块“巧克力”……你怎么安装???到底是该并联和,还是该串联???你知道你的车电压是多少???……你都不知道!!!

汽车电池不同链接方式

物理参数截然不同!

首先我们来复习一下:电池通过串联、并联可以拼成“电池组”,这个过程专业上就叫做“成组”。而不同的连接方法,“成组”后的电池组物理性能也会发生改变。比如电压、容量等。

并联:2节或者更多电池,正极接正极;负极接负极。并联后的电池组,电压与单颗电池相等,但容量翻倍。——例如:2节“容量2500mAh-电压4V”的锂电池并联后,电池组的总体电压依然是4V不变,但容量增大到5000mAh(理想状态下,不考虑损耗)。

串联:2节或者更多电池的正负极“头尾相连”。串联后的电池组,容量与单颗电池相等,但电压翻倍。——例如:2节“容量2500mAh-电压4V”的锂电池串联后,电池组的总容量依然是2500mAh不变,但电压增大到8V(理想状态下,不考虑损耗)。

汽车电池的连接方式复杂

并不是简单的“玩积木”

通常磷酸铁锂电池标称电压最常见的是3.2V;而三元锂电池标称电压最常见的是3.7V;而电动汽车需要的母线电压往往高达几百V,所以电池单体之间,就必须通过串联、并联,构成非常庞大的“动力电池组”。

汽车动力电池的“成组”方法主要有以下4种:先并后串、先串后并、先并后串成“小模块”…然后再并、先串后并成“小模块”…然后再串。——考虑到文字表述难以理解,直接贴图说明吧!目前电动汽车领域里,“先并后串”方式是最为常见的成组方式。

可想而知锂电池的“成组”是多么的复杂!而且熟悉“电池配对”的同学都知道,能拿来互相配对的电池单体,电压/电流/容量等参数都必须尽量一致,新旧程度必须一致。对于汽车动力电池而言更是如此,各家主机厂都要求每一颗电芯最好是同流水线、同批次的(一颗新的和一颗旧的,或者2颗参数差异较大的电芯是无法配对的)。

现在,几块“巧克力”做简单的拼接、加减,就能“适应天底下所有汽车(甚至包括未来会出现的汽车)”……这……真的是完全超出了我们的认知范围(不同批次、不同新旧的“巧克力”如何互相配对?)当然,作为国内电池行业的头部企业,我们也愿意相信宁德时代已经掌握了相应的黑科技。电气化的未来将会是什么样?我们拭目以待!





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