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专研超快充电!这家大湾区的创新民企有多“劲”?

EV视界 9.4万浏览 2022-01-25

临近春节七天长假,对于要长途返乡或者度假的新能源车主而言,又要回忆曾经的长假中被续航焦虑支配的恐惧了。

大家肯定还记得去年国庆假期中的那位深圳新能源车主:他从深圳回湖南,原本预计8个多小时的路程硬是走出了近16个小时的时间,原因无他:服务区给车充电前后花费了5个多小时的时间,在等待充电的四个小时内车主怕被插队,连洗手间都不敢上,实属人间痛苦。

加电?换电?还是别的?

事虽荒诞,但绝非个例,相信百分百的纯电车用户都有过排队加电的经历。这背后反映出的是新能源汽车使用中最普遍也是最大的短板,一个是电池能量不够,满电可行驶的续航里程低;另一个是充电效率低,充电时间太长。新能源汽车身上的科技应用和发展已经更进一步,但动力电池本身却一直是掣肘。

眼下,提高电池能量密度、增加充电桩配套、改用换电技术等手段均是解决新能源车续航的不同技术手段。使用对应技术的企业也越来越多:电池制造商不停研发新材料配比的电池,地方政府以及具体企业都在兴建新的公共或专用充电设施,更有车企直接开始建设换电站。面对诸多新能源汽车补能技术路径,哪种方式才是最优解?

很显然,如上的各个技术路线都是必要的手段也都在行业内已形成基本共识,但都没能从根本上解决问题,他们的逻辑只是不停把续航延长,而忽略了充电站和加油站最本质的区别:补能速度。拿广州市来说,广州市内的700个加油站就能服务300万部燃油车,但广州市内的2300个充电站面对30万辆新能源车,依旧忙不过来。

影响新能源补能的痛点其实在于用户等待时间长、寻找充电桩有不确定性,其本质焦虑还是时间。如果给电动车充电的时间缩短到和加油差不多,那么理论上来讲,新能源车的续航焦虑将不复存在。

或许在现在看来这几乎是不可能完成的任务,但有家叫“巨湾技研”的中国企业,正走在这条路上。

超充电池专研,摆脱焦虑

对于巨湾技研大家都比较陌生,这家公司是广汽集团首家内部孵化的混合所有制高科技民营企业,由广汽集团、广汽资本、广汽研究院先导技术团队与第三方战略伙伴持股平台共同出资,也就是着力攻克快充电池和快充技术。

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与一般的“初创企业”不同的是,巨湾公司成立于2020年9月,但旗下的巨湾技研第一代超级快充动力电池产品已经搭载在广汽埃安车型上,并获得了世界纪录认证机构(WRCA)颁发的“最快的电动汽车充电技术”世界纪录认证。搭载3倍率超充电池的车型已于2021年10月上市销售,搭载6倍率超充电池的车型也已上目录即将上市。

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区分大功率和普通功率一般以电流的大小来区分,目前在售的绝大部分电动车的快充电倍率普遍是1C,即与电池的容量基本是一比一的1倍速率。而倍率越大,单位时间内充入的电量就越多。

充电倍率直接决定充电时间,或许巨湾3倍或者6倍的充电倍率看起来并不直观,我们落实到实际电池上:巨湾的一个电池容量为72.1kWh的超级快充电池包按照3C充电倍率,它的充电功率能达到220kW左右、最大充电电流522A,0-80%充电时间16分钟;而如果是6C倍率,它的充电速度可以达到420kW左右,最大充电电流558A、0-80%充电时间8分钟。这个补能效率完全能够拿来对标燃油车了。

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巨湾超级快充电池

当然,市售的个别品牌也有自己的快充技术,比如特斯拉最新的V3超级快充号称可以充电5分钟续航120KM。但数字只能作为一个参考,因为充电速度不是由充电桩单方面决定的,如果车辆的电池本身就不支持这么快的速度,那么充电时间自然也无法保障。

巨湾技研的愿景,一直是解决“充电效率低下”这个问题。为了解决这个问题,巨湾需要拥有从电芯本体到充电桩配套的全链条全维度的技术。那么专研快充的巨湾,在这方面有什么黑科技?

电池方面,新能源电池充电速度主要对两方面有较高的要求,一个是锂离子从正极出发、经过电解液、隔膜、到达负极整个过程的穿梭速度;二是快充大电流带来的热量管理。巨湾技研目前掌握了多方面的自研能力,从材料到电芯、模组、系统全领域涵盖,通过独特的新型导电剂材料和系统性的工程设计,提高了锂离子的迁移率、嵌入/脱嵌速率和电导率,配合最高可达880V的高电压平台,从基础上实现了让充电像加油一样快的超级充电体验。

专研超快充电!这家大湾区的创新民企有多“劲”?

大部分用户认为,快充会影响电池的寿命和电池的安全,其实这是针对一般电池而言的。而巨湾技研专为超级快充设计的电池电芯,在一直使用6倍率超充的情况下,充放循环测试超过2000次后,电芯容量仍然保持在80%以上,远远超过国家标准要求的1000次快充快放(1C充电/1C放电)的标准循环寿命测试。2000次的超充循环对于一辆500km续航能力的车辆来说,相当于100万公里的行驶里程。实际使用中,即便是用车全周期都使用大功率超充给车辆充电,也不会面临需要更换电池的烦恼。在影响安全性的热管理方面,巨湾技研的电池包的上下表面都有冷却管路进行冷却,双液冷系统的电池具有更高的散热效率,配合绝缘隔热材料的应用,电池安全性自然也有显著提升。

专研超快充电!这家大湾区的创新民企有多“劲”?巨湾南沙工厂

因此,目前已登录整车公告目录的汽车动力电池产品中巨湾的充电速度是最快的;搭载巨湾电池的AION V plus也是目前市面在售车型里充电速度最快的车型。而除了技术本身,巨湾技研超快充电池是目前全球唯一可规模量产的6C电池,目前巨湾技研在南沙已经建立PACK生产线,年产能4-5Gwh,可满足大约5万辆电动汽车的电池包供应。根据规划,2025年建成产能将达到120GWh。

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巨湾南沙工厂产线

有量,再高的科技含量也都会有成本优势,在关于企业的采购成本方面,它也做到了和市面上的普通电池持平;而对于用户层面,常年常温6C快充达100万公里的使用里程也极大超越了现在的动力电池水准,使用无忧。

超充场站布局,使用无虞

超快充的电池还需要搭配相应速度的快充桩,在快充桩的研发上巨湾技研有自己的技术、在超级充电站的开发建设中同样有自己的思路。巨湾技研超充网络建设领域子品牌“巨湾巨快”,集超级充电桩的研发,超级充电站的开发建设,开放式超充平台、超充网络建设、超充生态建设于一体。

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先来说说充电枪,巨湾巨快已成功研发最大功率480kw液冷分体式 JWDC1000超级充电桩,实现最大电压1000V、最大电流600A,充电桩兼容国标2015标准;而快充电桩方面,终端支持最大电压1000V,电 流250A,最大程度适用于市面上的各品牌车型。

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巨湾超充场站建设

再来说说快速充电站的建设,巨湾巨快建立即充即走的“加油站”式充电体验,并以小规模灵活配置的“1+4”模式(即1个超充桩+4个快充桩)建设,充分提高充电效率,同时也让充电站场从目前的偏远位置选址走进城市及社区中心,不断提升新能源汽车配套建设与运营质量。

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巨湾巨快充电站已陆续投运

巨湾巨快的超级充电站于2021年陆续上线,逐步覆盖主要城区满足超充车辆的基本需求;2022年,巨湾技研还将继续加大与多方合作的力度,整合行业内外资源,以粤港澳大湾区、首都北京为关键布局点,并辐射全国各地为目标,构建可持续性发展的新能源汽车产业超充生态网络,向全国各大主要城市推广及建设超充基本设施,为各品牌的超充车辆上线保驾护航。

超充技术执牛耳,未来再进化

实现“双碳”战略目标需要颠覆性技术的赋能,这是科技界和相关行业的普遍共识。

化石能源虽然不符合低碳大趋势,但相较现在的磷酸铁锂或者三元锂电池,单位体积的能量密度都要高出60倍以上,如何缩小这个数据,同样是巨湾技研攻克的问题,在现行的第一代超充电池实现量产的同时,巨湾技研也进行了下一代电池的研发。

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巨湾技研总经理裴锋曾经说,巨湾技研中的“湾”代表湾区的意思,“巨”取义于巨湾技研的第二代技术, 即接下来的巨电容电池(CC- Colossal Capacitor )。

根据非官方的公布的参数标准来看,这种巨容量电池的能量密度是普通锂电池的5-10倍、充电速度快,因为不经过化学能的转化损耗,他的电能利用率高达95%、循环使用寿命长,10~50万次的充电循环,使用寿命在10年以上,还具备现在主流电池不具备的超低温特性好,温度范围宽等特性。据之前的报道,巨湾技研计划2023年底或2024年初对其进行商业化。

超充站建设方面:巨湾技研推动行业开展大功率超充网络建设,跟国网苏创、盈峰天枢、平安租赁等在超充设备和场站建设方面的开展合作。包括与国网苏创成立合资公司国创巨湾,与盈峰天枢发布3111共建战略(3年100个城市1000个站,总投10亿元),与平安租赁、亿电邦科、天枢新能源签署战略合作协议,未来三到五年平安租赁将投入超过100亿资金支持充电基础设施发展。

编辑总结:巨湾技研的前景,是联合伙伴一同探索超充新业态,在巨湾技研高层的口中,他们要“最终实现让充电像加油一样快的目标”。

听起来越简单越接地气的目标,实现起来往往技术难度越高、覆盖的利益相关方越广。着力快充电池快充技术,表明巨湾技研就是为解决“充电慢、充电难”问题而来的,而混合所有制,表明广汽集团将其分离进行独立运营,其市场化的技术,其它车企同样可以合作应用。不论是超级快充电池亦或是超级快充充电站的展望都表明,巨湾技研从来都是面向全行业的。

巨湾技研的目标,是关于新能源未来共同体的星辰大海。

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