特斯拉前段時(shí)間向全世界證明了,它的Roadster汽車真的會(huì)飛。
Roadster能飛,除了得益于SpaceX開發(fā)的冷氣推進(jìn)器和強(qiáng)大的吸力系統(tǒng),這款車扎實(shí)的電動(dòng)汽車基礎(chǔ)和電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)也是關(guān)鍵。尤其是,特斯拉憑借其迄今為止最先進(jìn)的高壓電池包,解決了Roadster極致功率輸出、輕量化和媲美國(guó)際第一梯隊(duì)超跑車型的充電能力。
特斯拉工程副總裁拉爾斯·莫拉維在接受媒體訪談時(shí)透露,特斯拉在Roadster跑車上使用其自主研發(fā)的4680圓柱形電芯,仍然采用三元材料體系。區(qū)別于Model Y和Model 3裝配的電池側(cè)重于長(zhǎng)續(xù)航和長(zhǎng)循環(huán)壽命,莫拉維指出,Roadster跑車的電芯將能量密度和性能放在首位,“專屬開發(fā)了高功率輸出方案,且兼具高能量密度的動(dòng)力電池。”
截至目前,特斯拉并沒有透露Roadster的電池容量,但從續(xù)航來(lái)看,其續(xù)航里程超過(guò) 300 英里(約480公里),并且擁有出色的充放電性能。
大倍率充放電,電池發(fā)熱是個(gè)繞不開的痛點(diǎn)。為了應(yīng)對(duì)電池單元發(fā)熱,在熱管理層面,Roadster電池包采用雙面冷卻設(shè)計(jì),冷卻液?jiǎn)未瘟鬟^(guò)而非折返,以維持更均勻的熱流分布,目標(biāo)是讓動(dòng)力輸出在絕大多數(shù)駕駛狀態(tài)下保持穩(wěn)定,幾乎感受不到性能衰減。
在輕量化方面,特斯拉為Roadster專門開發(fā)了定制版4680電芯,外殼材料由常規(guī)的鋼改為鋁,以兼顧減重與導(dǎo)熱性能;電池包上蓋板則采用鈦材,通過(guò)拼焊不同厚度材料進(jìn)一步控制重量。
在充電效率方面,Roadster從15%充至80%所需的時(shí)間縮短至約10分鐘。作為對(duì)比,AMG GT需要11分鐘左右完成相近區(qū)間充電,多數(shù)高端純電跑車完成10%80%充電往往要1620分鐘。這表明,特斯拉Roadster的快充能力已經(jīng)躋身第一梯隊(duì)。
特斯拉為Roadster定制開發(fā)專屬電芯并非個(gè)例。
2022年,奔馳AMG為F1賽車尋找下一代電池,性能要求也極其變態(tài),目標(biāo)是“(與電池企業(yè))共同打造一款無(wú)人相信能夠?qū)崿F(xiàn)的動(dòng)力電池。”這款電池的要求有多變態(tài),看一個(gè)參數(shù)就明白了,它要求這塊電池有著高能量密度的同時(shí),還要有100C的放電功率。
彼時(shí),全球有7家電池企業(yè)競(jìng)標(biāo),最終億緯鋰能殺出重圍,并用了較短的時(shí)間,把沒有人相信存在的這款電池做出來(lái),能量密度超300 Wh/kg,且支持持續(xù)大功率輸出和兆瓦級(jí)快充。
搭載億緯鋰能這款電池的跑車,曾在意大利納多 Nardò 賽道,實(shí)現(xiàn)平均 300km/h 行駛,創(chuàng)下 25 項(xiàng)世界紀(jì)錄,驗(yàn)證了該電池持續(xù)大功率輸出的極致能力。
無(wú)論是特斯拉,還是奔馳,基于新場(chǎng)景提出的電池需求,都在加速電池技術(shù)創(chuàng)新的節(jié)奏。作為合作伙伴的電池企業(yè),通過(guò)這個(gè)過(guò)程,可將積累的創(chuàng)新技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),逐漸復(fù)用到更多場(chǎng)景,進(jìn)而不斷拓寬電池應(yīng)用邊界。
除了奔馳AMG,億緯鋰能還為邁凱倫兩支F1車隊(duì)提供電池,支持100C+充放電倍率,已在全球最嚴(yán)苛的賽道環(huán)境中得到驗(yàn)證。
經(jīng)過(guò)賽道驗(yàn)證的高倍率及溫控技術(shù),億緯鋰能正將這些極致充放電、極致安全和超長(zhǎng)循環(huán)壽命的圓柱電池,逐步下放到民用高端車型領(lǐng)域。
多元場(chǎng)景,倒逼電池技術(shù)進(jìn)入“非標(biāo)”時(shí)代。
過(guò)去十多年,動(dòng)力電池行業(yè)一直在打一場(chǎng)“續(xù)航競(jìng)賽”,多是圍繞能量密度提升持續(xù)迭代。但今天,新能源汽車進(jìn)入差異化使用場(chǎng)景的深水區(qū),同時(shí)低空經(jīng)濟(jì)、人形機(jī)器人、高端電摩、電動(dòng)船舶等新場(chǎng)景快速爆發(fā),對(duì)電池提出了更為多元化的要求。
以人形機(jī)器人為代表的具身智能為例,它們?cè)趫?zhí)行指令過(guò)程中有大量啟停、關(guān)節(jié)動(dòng)作和瞬時(shí)負(fù)載變化,所以除了能量密度,還會(huì)關(guān)注峰值倍率、瞬時(shí)響應(yīng)、動(dòng)態(tài)負(fù)載穩(wěn)定性。
同時(shí),未來(lái)機(jī)器人會(huì)越來(lái)越多進(jìn)入與人近距離協(xié)作的場(chǎng)景,循環(huán)壽命、安全性和長(zhǎng)期可靠性也會(huì)越來(lái)越重要。
針對(duì)具身智能差異化場(chǎng)景需求,恩力動(dòng)力已從產(chǎn)品端、合作端等多個(gè)維度,進(jìn)行電池技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新。其中,產(chǎn)品端已經(jīng)推出針對(duì)具身智能應(yīng)用場(chǎng)景的“恩力靈眸”系列半固態(tài)產(chǎn)品,并同步布局了面向具身智能市場(chǎng)全固態(tài)電池技術(shù)和產(chǎn)品的開發(fā)。當(dāng)前,恩力動(dòng)力10Ah全固態(tài)電芯能量密度達(dá)到400Wh/kg,預(yù)計(jì)2027年率先在具身智能領(lǐng)域小批量應(yīng)用。
在電摩領(lǐng)域,與新能源乘用車相比,高端電摩面臨的工況更為復(fù)雜,急加速、高倍率放電、頻繁充電、顛簸振動(dòng),以及高溫、低溫和涉水等工況,對(duì)越野等高端電摩來(lái)說(shuō)都是家常便飯。
簡(jiǎn)單用新能源乘用車那套安全邏輯和設(shè)計(jì)體系,下沉到電摩市場(chǎng)并不一定能成功,這也是新能安、星恒電源、博力威、派能科技等非乘用車用電池企業(yè),快速崛起的原因所在。
以無(wú)人機(jī)、eVTOL為代表的低空經(jīng)濟(jì)場(chǎng)景,對(duì)動(dòng)力電池的第一性要求是安全和“輕”,因?yàn)樵O(shè)備一離地就在耗功率。汽車在地面不走就不消耗功率,而“航空器一旦離開了地面,哪怕它只做懸停,它也會(huì)消耗巨大的功率”,電池系統(tǒng)的輕量化、高能量密度和高功率成為核心指標(biāo)。
而船舶場(chǎng)景則常常要面臨海洋高濕、鹽霧、震動(dòng)等復(fù)雜環(huán)境,同時(shí)對(duì)大功率輸出、高航速響應(yīng)和快速補(bǔ)能也提出要求。電動(dòng)船舶動(dòng)力電池的開發(fā),也同樣需要場(chǎng)景匹配。
與此同時(shí),電池企業(yè)的創(chuàng)新也不再單純圍繞續(xù)航、能量密度等單一參數(shù)或單一場(chǎng)景進(jìn)行,而是轉(zhuǎn)向多元場(chǎng)景的針對(duì)性開發(fā)。
在這一背景下,電池技術(shù)的創(chuàng)新走向和驅(qū)動(dòng)力也在發(fā)生變化。未來(lái),是場(chǎng)景倒逼技術(shù)迭代,還是電池企業(yè)自主進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,開辟全新賽道,尤其是電池企業(yè)如何與場(chǎng)景端深度協(xié)同,這正在成為產(chǎn)業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。
責(zé)任編輯: 張磊