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但凡關(guān)注車圈,這段時(shí)間最大的事兒指定得是上海車展了,車企那邊兒怎么個(gè)事咱先不提。咱這邊倒是發(fā)現(xiàn),除了一眾車企,專搞電池的寧王也來了,而且還搞了個(gè)科技日,放出來不少狠貨。

作為電車的大爹,寧王的首個(gè)科技日,那場(chǎng)面咱不能說鑼鼓喧天鞭炮齊鳴,至少也是電池圈兒的春晚現(xiàn)場(chǎng)。

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先說常規(guī)更新,寧王這次發(fā)布了號(hào)稱 12C、800km 純電續(xù)航的二代神行電池,號(hào)稱 30 秒能充 75km ,合著一秒就是 2.5 公里,甚至在 -10℃ 的低溫下從 10% 充到 80% 也只需15分鐘。

在他們海報(bào)上,也赫然寫著“ 充電 5 分鐘,補(bǔ)能520km ”,好好好,我只能說好家伙,這下眼看著車圈估計(jì)又要為誰先用上打得頭破血流了。

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除了這個(gè),之前天天畫餅的鈉電池,這次他們也給端上來了量產(chǎn)版本。說是能在-40℃的冰天雪地也不掉電,還支持5C超充,今年12月就要用到巧克力換電上。

然而我扒拉了一下資料發(fā)現(xiàn),這鈉電池雖然不怕冷,但能量密度卻一般般,好在他們發(fā)布會(huì)上也挺實(shí)誠(chéng),說能量密度是175 Wh/kg,不過續(xù)航也有500km。

雖然跟最頂?shù)匿囯姵乇冗€是差點(diǎn)意思,但畢竟是鈉電池剛上車,還算是未來可期。

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該說不說,前面這倆東西還在大家認(rèn)知之內(nèi),寧德時(shí)代能做出來也不夸張。

但寧王這最后掏出來的東西,真是讓人看得虎軀一震:他們搗鼓了一個(gè)“電電增程”系統(tǒng)。

不是哥們,電——電?還能增程?這踏瑪什么鬼?

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仔細(xì)一看,害,原來就是一輛車底下給你塞兩塊電池,一個(gè)主電池和一個(gè)增程電池,他倆功能不一樣。

按寧德發(fā)布會(huì)的推薦套餐來看,比如日常通勤,你就只用磷酸鐵鋰主電池,保證經(jīng)濟(jì)性,便宜耐用;

要是碰上長(zhǎng)途或者想地板電起步,那你主電池就用高檔點(diǎn)的三元鋰電池;再比如到了冬天,就可以用鈉電池保證低溫性能嘎嘎好,同時(shí)用增程電池補(bǔ)足能量密度短板,來解決東北老鐵最怕的趴窩問題。想省錢還是想飆車,都自由搭配,豐儉由人。

全部看完我就一句話,不是哥們,這不就“拼好電”嘛。。。

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但大家發(fā)現(xiàn)沒有,雖然他們官方給了三個(gè)套餐,但這系統(tǒng)里方便換的都是主電池。

這個(gè)“拼好電”的操作看著是挺騷,但關(guān)鍵其實(shí)不在主電池的技術(shù)更新(雖然也很牛) ,而是在那塊“增程電池”上,也就是寧德官方說的這個(gè)“自生成負(fù)極技術(shù)”的東西。

也就是說,什么神行電池,鈉新電池,都是給這玩意當(dāng)配件的。。。人家官方也吹這是“行業(yè)內(nèi)首次突破能量密度與成本不可能三角的技術(shù)”。

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聽著特高端,但哥們這邊兒仔細(xì)研究了一下,發(fā)現(xiàn)他的思路其實(shí)還挺簡(jiǎn)單粗暴的。

咱們之前科普過,電池的負(fù)極(通常是石墨)就像大停車場(chǎng),鋰離子充電時(shí)就跑到石墨縫里,放電就出來,所以之前電池技術(shù)卷生卷死,沒少在這負(fù)極材料上下功夫。比如嫌鋰離子損耗了不夠用,就想出給電池“打針補(bǔ)鋰”;為了讓停車場(chǎng)能停更多車(容納更多鋰離子) ,就搞出了硅碳負(fù)極。

但問題是,石墨的容量畢竟是有限的,現(xiàn)在負(fù)極材料的體積甚至已經(jīng)占到整個(gè)電池的三分之一了。可電池包空間就那么大,人民群眾對(duì)長(zhǎng)續(xù)航的需求又是無限的,那咋辦捏?

于是寧德這幫工程師就想出來現(xiàn)在這個(gè)操作:那我干脆不要電池負(fù)極了,那不就騰出來空間了嘛。

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乍一聽,這想法多少是有點(diǎn)離經(jīng)叛道了。就好比為了給家里騰地方,直接把承重墻砸了,那不純純大聰明行為嘛。

結(jié)果比較離譜的是,寧德還真就做出來了。。。

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按他們官方的說法,他們不再使用傳統(tǒng)的石墨負(fù)極材料,而是讓鋰元素直接沉積在集流體上,實(shí)現(xiàn)能量密度的躍升。

這技術(shù)翻譯成人話就是,雖然電池沒有負(fù)極,但只需要給原來負(fù)極的位置裝一塊金屬銅板,完事電池充電的時(shí)候,電解液里的鋰離子在金屬銅板上接受電子還原,就會(huì)變成鋰金屬。

而金屬銅上疊了鋰金屬之后,這個(gè)位置就又是金屬的了,又可以繼續(xù)在上面還原鋰離子,繼續(xù)疊金屬,跟蓋磚似的一層摞一層,他們朝我扔磚頭,我拿磚頭砌小樓。

到了放電的時(shí)候,這些疊起來的“鋰樓”又塌了,又變回鋰離子,重新回到電解液里。

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這么一來,相比把鋰離子塞進(jìn)石墨,直接沉積省下來的空間就太多了,而且電解液里也塞進(jìn)去更多鋰離子。

打個(gè)比方,同樣大小的一塊地,你要給每人安排大平層豪斯(石墨負(fù)極),那你住不了幾個(gè)人就滿了;可要是你直接原地起高樓,搞成 N 人一間的軍訓(xùn)宿舍(自生成負(fù)極),那你能塞進(jìn)去的人可就海了去了。

發(fā)布會(huì)上的數(shù)據(jù)顯示,這么搞下來,他們能讓電池體積能量密度提升 60% ,重量能量密度提升 50% 。

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所以這個(gè) “ 自生成負(fù)極 ” 的搞法,就相當(dāng)漂亮地解決了寧德想搞“拼好電”的需求:平時(shí)用穩(wěn)定耐造的主電池,關(guān)鍵時(shí)刻需要爆發(fā)力或者超長(zhǎng)續(xù)航了,再把這個(gè)高密度的“增程電池”拉出來頂一頂。不同場(chǎng)景不同組合,跟玩樂高似的。

那有差友就要問了:“ 小編你又尬吹了,既然這玩意兒這么先進(jìn),為啥不直接當(dāng)主電池用?還得拆開來給主電池打輔助?”

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我只能說,你還真問到點(diǎn)子上了。

道理其實(shí)也不難理解,因?yàn)檫@玩意的核心技術(shù),就是在鋰金屬的“沉積-溶解”上,說白了就是蓋樓和拆樓。

但這蓋樓吧,你要是蓋不均勻,就容易長(zhǎng)出“違章建筑”——鋰枝晶,這玩意兒會(huì)刺穿電池隔膜,導(dǎo)致短路甚至起火,在電池界都是很難解決的安全隱患。

而且,“拆樓”的時(shí)候你還得保證能拆干凈,鋰金屬要是沒法回到電解液里,那就成了死鋰,電池容量就要衰減了。

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查了一圈資料以后我發(fā)現(xiàn),實(shí)際上寧德時(shí)代打2021年開始就在憋這個(gè)大招了,申請(qǐng)了一堆相關(guān)專利,所以這個(gè)技術(shù)也算是人家?guī)啄昴ヒ粍?,把這些容易出事的“施工”問題反復(fù)打磨、優(yōu)化過的產(chǎn)品。

但是,雖然實(shí)驗(yàn)室里搞得風(fēng)生水起,可真要大規(guī)模上車,那也是頭一回。

這種新技術(shù)在高壓快充下還能不能穩(wěn)如老狗,循環(huán)壽命能不能扛得住用戶日常瞎折騰,那也不好說。

我們?cè)谏虾\囌股线€專門逮住寧德時(shí)代的工作人員問了問,人家也挺實(shí)在,表示這塊“增程電池”主要還是用來打輔助的,所以也沒給它上超高倍率的快充,比如12C;循環(huán)壽命也肯定比不上技術(shù)成熟、經(jīng)過市場(chǎng)多年驗(yàn)證的主電池。

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不過話說回來,因?yàn)槭〉袅嗽日嫉胤接植凰惚阋说呢?fù)極材料,所以這種電池的成本理論上會(huì)降下來不少,能量密度還實(shí)打?qū)嵉靥岣吡恕K詫?duì)咱消費(fèi)者來說,終歸是好事兒。

而在大家都關(guān)心的安全問題上,咱也替大伙問了車展上的工程師。

人家說,這“拼好電”系統(tǒng)里,兩塊電池各自都做了一套獨(dú)立的熱防護(hù)系統(tǒng),在安全上是搞足了冗余備份。

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總的來說,寧德這波“拼好電”加上“自生成負(fù)極”的操作,確實(shí)算是給電池技術(shù)領(lǐng)域扔了一顆炸彈。聽著挺唬人,技術(shù)上也確實(shí)有兩把刷子,不是純粹的概念炒作。

雖然現(xiàn)在這“增程電池”還只是個(gè)輔助,離真正獨(dú)當(dāng)一面、取代傳統(tǒng)鋰電池還有一段路要走,但這無負(fù)極的思路也落地得很快,算是給未來電池技術(shù)怎么卷,指了條新路子。

至于這“拼好電”最終能不能真拼出個(gè)名堂,那咱還是得交給時(shí)間了,電動(dòng)爹能不能徹底擺脫續(xù)航和充電難題,該說不說,還得再等幾年才能下結(jié)論。

撰文:納西

編輯:江江 & 面線 & 脖子右擰

美編:萱萱

圖片、資料來源

Bai S, Sun Y, Yi J, et al. High-power Li-metal anode enabled by metal-organic framework modified electrolyte

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