每天資訊前瞻防“患”於未“燃” 哪吒天工電池技術特點有哪些?

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前瞻防“患”於未“燃” 哪吒天工電池技術特點有哪些?

【EV視界技術解析】我們都知道,動力電池的發展對於電動車型的續航長遠來說,有著至關重要的作用。以目前的發展來看,CTP、CTC等技術已逐漸成為動力電池發展的“第三階段”,而該技術也是增加電池成組率提高續航的關鍵。因此,在這方面對於車企來說可謂“百家爭鳴”。

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作為造車新勢力中的一員,哪吒汽車在近期舉辦的Netalks電池技術溝通會,公佈了旗下天工電池的一些技術細節與亮點。關於這款電池,單從名字上就可以看出其在一些技術方面的與眾不同。據介紹,這款電池共有三方面特點。其中,在安全方面,主打隔熱、阻燃和電氣防護。而在熱管理方面,有恆溫熱管理系統。最後在電池全生命週期管理方面,採用電池閉環管理,以此做到安全、高效和節能。

三級防護 阻擊熱失控蔓延

就目前而言,動力電池組現階段最大的安全威脅都來自於電池的熱失控現象。對此,哪吒的天工電池就在動力電池組的整體設計結構方面做出了最佳化,其中包括“魔鬼”級電芯測評體系、網格式的模組設計和密艙式電池包設計,可以說從電芯、模組和整包中為電池組實現三級防護。

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一般而言,動力電池質量可不可靠,完全取決於電芯質量的好壞,而這裡我們就要提到一個叫“木桶效應”的理論,一隻木桶能盛多少水,並不取決於最長的那塊木板,而是取決於最短的那塊木板。電芯也是如此,以早期的模組電池為例,單個電芯透過並聯或串聯形成一個電池組。單個電芯的效能與質量再好,若配組後同組內各單個電芯特性不一致或者組合封裝時初始狀態不一致,都會導致各單體電池的效能得不到充分發揮,發生單體電池間的相互“牽制”或者“拖後腿”現象,會造成容量損失、壽命下降和內阻增大等問題,使電池組整體特性急劇衰退或部分電池加速損壞,因此對電芯的篩選是提高電池組安全質量的重要環節。

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在選電芯方面,哪吒制定了900多項電芯選型測評要求,其中效能測評要求超過400項、模擬開發與策略演算法引數測評也超過400項,安全測評也有超過20項、機械可靠性測評、電化學資料測評和熱效能最佳化與驗證都有超過30項,並且還會對單體電芯內建短路的熔斷保護、自行開啟的洩壓防爆閥等安全防護等。

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天工電池在每個電芯之間放入了航天級的阻燃材料,可以達到1000℃的隔熱以及UL94V0級的阻燃效果,有效抑制了電池模組之間的熱失控蔓延,為乘員的疏散獲取時間。同時電池包使用了密艙式箱體設計和定向導氣導熱通道,當電芯發生熱失控後,快速地將熱失控電池模組所噴發出的氣體溫度降低並排出電池包,減少熱失控電池模組對其他電池模組的影響,提升電動車的安全性,能避免熱蔓延引發的二次事故。

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智慧熱管理設計 感知溫度變化實現自我調節

哪吒天工電池採用自研的HOZONEPT4。0恆溫熱管理系統,包括前饋式熱管理控制、智慧行車加熱、可預約式保溫等功能,可增加20%的冬季續航、減少2%的充電能耗、提升20%的低溫充電效率。

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其中前饋前饋式熱管理控制會根據導航資訊,來調配電池的溫度,以實現效能與能耗之間的平衡。它能夠從前端的控制策略,透過駕駛工況就知道車輛的製冷和制熱的需求,並透過行駛的預期來判斷單次充電時間,透過時間的計算來進行充電的能耗的節省。而高效冷卻加熱系統可保證電池的恆溫佔到了95%,溫升加熱速率達到每分鐘0。8度。最後智慧可預充保溫功能,可讓使用者在出門之前,透過手機APP可做一些預加熱、保溫等功能,讓出行更加有保障。

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大資料分析加持 保證電池生命週期的閉環管理

對於動力電池的安全來說,除了以上的防護以外,對於其早期危險的預判與監測,也成為預防電池熱數控的有力手段。哪吒汽車和360合作,利用大資料助力,打造了電池閉環管理系統—,透過不同場景的演算法覆蓋,實現全生命週期內,電池壽命的預估。

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首先,哪吒汽車其透過使用者畫像,制定一車一策,為客戶做出定製化功能,並做到能源智慧管理和電池安全監控。另外,透過與360的合作,為哪吒提供了使用者大資料和雲端能力,併為資訊保安賦能。並且在寧德時代的加持下,透過其提供的前期電池的實驗資料和生產資料,再結合合眾的整車資料的行駛資料等,為哪吒的天工電池打造出整個閉環管理,將危險扼殺在萌芽之中。

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寫在最後:

就目前來看,天工電池系統還處於第二階段,也就是定製大模組階段。根據哪吒汽車總裁助理兼汽車工程研究院常務副院長張洪雷所述,哪吒馬上要開啟第三階段,即2023年將開啟高整合CTC的階段,而明年年底,還會對“山海平臺”進行升級。目前,該電池已配備在哪吒S車型中,這使得該車純電版在CLTC工況下可實現715km的續航里程,同時增程版車型的NEDC純電續航也能達到300km,在滿油滿電情況下的最大總續航里程可達到1100km。

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由此來看,在擁有高續航與高安全的技術加持下,哪吒天工電池將徹底解決使用者核心痛點,為車主帶來全新的出行體驗。