【全球车子网 技艺频道】对于蔚来将要公布最新75kWh电池包的信息，本来曾经传了好一阵子，笔者终归在本年9月末来到蔚来上海实验室一探究竟。

　　最新75kWh电池包的精彩之处，在于运用了三元锂配方与磷酸铁锂配方混装的形式，比较于老款70kWh电池包有续航与重复生命上的提高，每款车交换装扮新75kWh电池包以后均能提高约35km概括续航路程，且这批电池包可在蔚来换电站获得无偿更换。

　　这篇文章无写得很深奥，大可放心阅读，咱也没归入《电池探讨院》栏目中。等相干常识积累更多以后，再另辟一片对于混合电池的文章发到专栏里，

　　从下表可知，装载最新75kWh电池包以后，蔚来三个车系多款车型的NEDC续航值均增添大约35km。

　　由于换电形式的基层逻辑，蔚来可行轻松实现电池进级，老使用者不会感觉本人又被割了韭菜。

　　磷酸铁锂的平安功能远超出三元锂，热失控的可能性大大下降，但由于两种配方电池混用，电控难度增添了十分多。

　　磷酸铁锂自身的重复生命就比三元锂长，而三元锂重复生命短是由于电压范畴用太尽了，经常满充会形成负极锂枝晶生长速度过快。

　　以NCM三元锂为例，通常锂离子能源电池的标称电压在3.7V左右，事业电压范畴宽达3.0-4.2V，换成磷酸铁锂配方以后，标称电压下降至3.2V，事业电压范畴在3.0-3.3V之中，充电的终止电压唯有3.6V左右。

　　假如把这套混合电池的电压都标成磷酸铁锂的3.6V，三元锂就不要用尽电压，锂枝晶生长速度变缓。在蔚来这套电池上，三元锂的电量只用了10%-90%这部分，上下共计10%没用，可行应用电压斜率最优段来较正全个铁锂的悉数区间。

　　磷酸铁锂配方可行降低稀有金属的运用，降低环境污染压力。

　　这批可行增添续航的75kWh新电池会连续铺到全中国各换电站，换电团体可行无偿得到，新买车使用者也可行选该款新电池，跟老款是同价的。

　　为何电池里面分交换装扮本钱更低的磷酸铁锂以后，无减价呢？尽管部分电芯价值下调，但电控难度增添了，加了好多料才能制出来一款混合电池。

　　75kWh电池包在9月23日14:00正规上线配置器，替换原70kWh电池包。同一时间，蔚来发表了最新电池包产物体制：

　　A、准则续航电池包： 75kWh三元铁锂电池包

　　B、长续航电池包： 100kWh三元锂电池包

　　C、固态电池包：150kWh固态电池包（未量产，装上以后2018款ES8将超越730km，新ES8将超越850km，ES6和EC6将超越900km，ET7超越1000km。）

　　全无疑问，仍是宁德时期。

　　比较电池横跨数百年的历史，磷酸铁锂配方的历史只能算“近期”产生的事。

　　咱们今日能用着刷着智能电话、听着真没有线耳机、吃着电动车送来的外卖宅家度日，还得感谢三位2019年诺贝尔化学奖得主——迈克尔·斯坦利·惠廷汉姆（Michael Stanley Whittingham）、约翰·班尼斯特·古迪纳夫（John Bannister Goodenough）、吉野彰（Akira Yoshino）。

　　本年98岁高龄的“充足好男士”——约翰·班尼斯特·古迪纳夫（John Bannister Goodenough），本来从54岁才最初研发电池。古迪纳夫博士是锂电池范畴第一大的功臣，三大锂电池正极资料（钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂）皆是他带领的团队找出去的。

　　德州大学的古迪纳夫教授是公认的最早应用磷酸铁锂制作锂离子正极资料的探讨者，其团队在1997年报导了LiFePO_{4这类新款橄榄石构造镶嵌与脱出锂的可逆性，并显示新的磷酸铁锂配方物料更便宜且环境污染更少。}

　　此中要讲明的是，LiFePO_{4是LiMPO4（含锂磷酸盐）的此中一个，此中M可行是Fe、Co、Mn、Ti，LFP则是的LiFePO4简写。}

　　当前咱们正好运用的磷酸铁锂配方电池，全称磷酸铁锂锂离子电池，隶属锂离子电池的一个。正极便是上文提到的LiFePO_{4，可视磷酸铁锂的最重要的反映机理是由正极打算的，是以命名由于正极资料。}

　　A、一款真实的“没有钴”锂离子电池。

　　B、重复生命长。

　　C、热失控几率低，平安功能好。

　　D、本钱比三元锂大约低19%。

　　E、无回想效应，有探讨团队以为有且差不多可疏忽）。

　　A、较差的导电性。

　　B、较轻的锂离子分散系数。

　　C、电压低。

　　D、SoC测量精确性太低。

　　E、快充极限差。

　　F、能量密度不如三元锂。

　　G、低温功能差。

　　咱们都晓得，当前无一款完美的能源电池，三元锂又贵又易燃，磷酸铁锂腿短且冬季不经用，混合多个主流配方电池的方案本来早在好几年前就有车企提议，此中不乏大众团体这类产业巨子，但终归仍是由蔚来给定造出来了。

　　下方咱们会讲到蔚来的几个解决方案：

　　磷酸铁锂的要紧特征即是低温功能不佳，十分的不佳，北方汽车主人叫苦不迭。

　　磷酸铁锂电池的事业温度范畴为-20℃至75℃，有些磷酸铁锂电动车子一朝到达0℃之下的环境温度就有发动难题的风险，若在-20℃的外部温度下，磷酸铁锂电池的放电容量只差不多于25℃时的38%左右，咱就问你还敢不敢开暖气……

　　由于低温功能不佳，是以磷酸铁锂电池的热治理体系变得尤为要紧，最高效能的形式是采纳PTC电阻来给电池包加热。尽管会耗费必定的电量，但也好过由于低温导致里面活性物质电化学功能大幅下降带来的续航锐减难题。

　　磷酸铁锂电池正极的导电性自身就不佳，在低温环境下愈是简单产生极化，电解液粘度增添并增添锂离子的迁移阻抗，导致电池里面构造的崩塌，电池损坏。

　　由于磷酸铁锂天生的低温功能不佳难题，华夏甚而显露了“北三元 南铁锂”的资产布置，自然另一种要紧的方面是南派比亚迪与北派松下LG的资产话语权之争、

　　此前磷酸铁锂版本的特斯拉Model 3在北方就碰到了静置后掉电惨重的难题，解决方案是特斯拉提议使用者一周充满一次，帮助特斯拉磷酸铁锂电池BMS体系积累北方地域的使用者数据，更高的数据量可行带来更精确的SOC监测能力。等等，这玩意没标定达成就到市场了接下来等使用者数据OTA改善？

　　蔚来三元铁锂电池的解决方案呢？最重要的分为之下4个：

　　A、双体制操控算法： 独创的双体制算法，依据三元和铁锂电池低温特性发展模子化操控，通过多轮标定，有用提高了低温下电池体系的能量运用效能，确保低温功能。混合配方电池包的构造尽管被推出了，但算法是里面材料，其它车企想要复制蔚来的电池，仍是绕只是算法机密。

　　B、耦合电池产热智能热治理：依据电池低温下内阻升高的特性，开发电池的产热模子，联合全车的热治理，动态调度电池操控指标，达到能耗最小与驾驭体会的平衡，提高低温功能。

　　C、全散热路径物理阻隔： 电池包整包全部散热路径发展热量畅通剖析，依据大数据剖析得出极冷天气下的热量损耗来自，使用低导热资料及创新的构造设置，在全部路径上的要害联合点发展热量阻隔设置，有用提高驻车时电池的温度，幸免电池温度低带来的能量损耗。

　　D、辐射式主动热补偿： 在长时间极低温环境下，主动打开辐射加热体系，兼顾电池能耗和温度匀称性，确保电池迅速达到最优事业温度。12小时极冷环境下，电池最低温度提高40%，温度匀称性提高60%。

　　由于以上的技艺补充，75kWh三元铁锂电池包获得了全角度保温，低温续航损耗下降25%。

　　磷酸铁锂电池的电压比其它锂离子电池要低，况且事业电压范畴相比窄，充放电曲线十分平缓，SOC监测明确度很矮，电压一直全在3.2V左右是以不容易监测出此时究竟是多高的SoC。

　　蔚来此前尝试过用一节三元锂电池给全个磷酸铁锂电池包当“尺子”用，串联进电池包里面当SoC测量专员。

　　现在蔚来导入了更多的三元锂电池，可行补足磷酸铁锂在能量密度上的短板。蔚来还开发这套双体制SoC算法，应用了三元铁锂双体制优势去做SoC精确估算。

　　三元锂和磷酸铁锂在不同区间精度不同，蔚来用三元锂作为标尺，实时校准磷酸铁锂在平台段的SoC；在高/低段还可行应用磷酸铁锂的优势，校准三元锂的SoC。

　　同一时间，蔚来鉴于三元锂和磷酸铁锂的特性，如自放电的不同，还开发了大功率电池包内DCDC高低压转换体系，可行实现迅速、实时、均衡的SoC校准。

　　均衡得没有问题电池包，全包可行增添1kWh左右的能量，这是一种庞大的优势。

　　经过双体制电芯和配套算法，75kWh电池包解决了磷酸铁锂电池SoC估算误差过大的难题，误差从10%缩减至3%，没了此前的SoC跳变难题。

　　SoC跳变，便是表显另有10%的时刻，忽然就给你显现“0%”或许“--”，非是不愿叮嘱你，却是真的测不出去。

　　磷酸铁锂的能量密度短板是天生的，没法子根治，只能依托外部力量去解决。

　　一种形式是混合三元锂电池去均衡能量密度，但由于电压平台要调到一同去，是以三元锂的能量是没用尽的，前文咱们也讲到过这种事。

　　另一种形式是运用CTP技艺（Cell to Pack）去提高整包能量密度。在单体能量密度没有办法取得革命性突破的前提下，必需对模组构造发展改良，干脆省去了模组和一大堆操控模块，把大块的电芯（单体Cell）干脆安装到电池包（整包Pack）中间。

　　蔚来CTP构造可行让电池包空间应用率提高5%，同体制能量密度提高14%，生产组装简单化10%。

　　早期蔚来也有运用磷酸铁锂的计划，以前研发过68kWh磷酸铁锂电池包。但磷酸铁锂相较于三元锂在低温功能和SoC估算方面存留着使用者运用体会方面的差距。是以蔚来无量产此电池包的计划，却是着手探讨新的解决方案。历时1年多的研发，诞生了该款三元铁锂电池包，咱们还没拿到实车不好评价，但混合配方电池的确开拓了一种最新的范畴——内燃机与电动机可行相互扬长避短造成Hybrid组合，为什么电池与电池之中不行Hybrid一下呢？

　　在新的混装型电池包中，三元锂电池具有更高的能量密度、更高的功率密度、更没有问题低温续航体现、更精确的SoC估算能力，而磷酸铁锂电池具有超高的重复生命、更强的热稳固性、更低的制造本钱、更环境保护的原料，两者互补。

　　同事@官煜 老师补充了少许看法，笔者以为十分有建树，于是摘录给大伙理解：

　　1、发表会以后，蔚来APP内部有好多汽车主人反对替换掉本人的70度三元锂电池，感觉这是蔚来在缩减本钱的考量下强行替汽车主人做打算。

　　2、蔚来公布的电池包是75kWh，本来也是有考虑的：一来不行很大，否则100度电池包的使用者有意见了，由于无偿的竟然跟咱付费买的相当；可是又不行太小，否则磷酸铁锂的特性会让用车体会比较此前下调。权衡以后就定这种75，能比本来的多一丝点续航，关于使用者来说是好事，又不会作用本钱，还不会作用大电池使用者的体会。

　　3、不作用卖车的残值，由于70和75都映入了畅通体制，可行随便更换。

　　4、动机是甚么？按此前的意料，未来换电站很大可能性唯有100度和150度的电池包，准则续航经过软件锁电形式节制。这样一来降低换电站的电池种类；二来软件锁电也可行让电量进级更灵活，即便按天租借都可行；第三便是100度电池包锁电在70度的话，差不多于只用了70%的电量，这种范畴内根本上是峰值功率超等快充，不用涓流了。

　　由于稿期紧迫，这篇4000字文章写得有点“简短”，以后咱会在《电池探讨院》专栏内部开一篇更深度的内容发给大伙看。

　　这几年写了好些万字长文，但咱一直不以为“深度”便是“字数多”，有些短文也能写出很深度、很有见地的内容，而长篇城市言情小说跟裹脚布一样长却不见得有全部深度。

　　技艺方面的长文，是作者用以挑选读者团体的，此刻好多人不具有或许曾经丢失了深度内容阅读能力，还嫌别人写得太深太长，这纯粹是返祖。

（图/文/摄：全球车子网 黄恒乐）

#新燃料技艺##新燃料车剖析#