广州巨湾技研 汪宗阳《极速充电电池技术的应用实践》

发布日期:2023-09-19

核心提示:电动汽车产业极速充电生态联盟 综合办公室主任 广州巨湾技研有限公司 极充生态中心 业务总监 汪宗阳 出席论坛并发表主题演讲——《极速充电电池技术的应用实践》
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9月6日-7日,由中国充电桩网 、充换电百人会的 2023 第四届中国国际充换电运营商大会(简称“金砖充换电论坛”)暨中国国际电动汽车超充大会,在深圳会展中心8号馆盛大举办。大会以“紧抓C端机遇、优化运营模式”为主题,深入探讨推动充换电协同发展,共谋充换电发展大计,共话充换电挑战与机遇,共议产业创新发展趋势。


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以下为演讲实录:

首先非常感谢主办方举办的盛大峰会,我是汪宗阳,来自广州巨湾技研,今天非常荣幸同大家分享巨湾技研在极速充电电池技术领域的应用和实践经验。

我分享的内容包括三个方面:一是极速充电的趋势;二是极速充电电池技术方面的最新所取得的突破;三是和大家分享一下我们的联盟。

    我国新能源汽车发展最近8年时间连续产销领先全球,不出意外今年新能源汽车产销量有望再创佳绩,在新能源汽车如此飞速发展的同时,电动汽车充电慢充电难的问题,将成为新能源汽车快速发展的重要阻碍因素。这里有一组数据,可以看到目前中国新能源车的保有量约1310万台,充电桩约521万根,车枪比是2.5:1。同时,燃油车的保有量约3.06亿台,加油枪约240万把,车枪比大概是127:1,但这240万把加油枪能够很好的满足油车的加油。比较之下,燃油车补能效率是新能源车的的50倍以上。

基于这个情况,有没有一种可能让充电像加油一样快,如果能够实现这个技术,那么新能源车的使用体验将和燃油车媲美。要实现极速充电技术有三个关键要素:车、电池、充电桩。

刚才各位专家都已经提到了大功率充电桩,大功率充电桩在7-8年前就有推出,但为什么一直没有做起来?在最近这两年才开始逐步的落地和应用,那就是因为这两年电池技术(极速充电技术)真正得到了一些突破。我们做了一些统计,2021年广汽埃安推出了极速超充车型埃安Vplus,之后推出的极狐、小鹏的G9、极氪、比亚迪以及即将推出的合创V09,以及很多车企品牌都在陆续推出极速超充车型。预计2026年底极速超充车型保有量将有望突破1300万台。

    和大家普及一下极速充电的概念,在国内有几种说法:超充、大功率充电或大倍率充电,极速充电是美国能源部识别到,要大力发展新能源车的关键要素就是要提高充电效率,要让充电速度、补能速度做到像加油一样快,这将会促进新能源车突飞猛进发展,这是他们当时所识别到的。美国能源部对XFC定义:0-80% SOC的充电时间≤10分钟(新增逾55度电或逾320km续航,平均充电倍率6C及以上),电池比能量≥200Wh/kg,充电桩功率≥400kw(欧洲定义为≥350kw)。

同时,美、欧等发达国家已认定超快充技术是全面推广新能源汽车的关键赋能器、加速器,其中美国能源部(DOE) 已识别确定极速充电技术(XFC-eXtreme Fast Charging)为实现电动汽车被广泛采用所必须克服的关键挑战,正在积极推动XFC技术的发展并设定了到2025年把电动汽车快充时间缩短到10分钟以内的目标。欧洲充电网络IONITY正在积极布局350kw的充电网络,规划在2025年建成7000个充电桩,以推动XFC的发展。

我们总结三个方面:

    第一,巨湾技研先行研发的极速充电电池已经搭载在埃安和合创的超充车型上,埃安 V Plus超充快充版2021年9月量产,埃安 V Plus极速超充版2022年8月量产,合创 V 09超充版计划2023年10月量产。

    第二,行业中多位汽车行业和电池行业专家表示2025年超充产品会集中推出,先行者肯定能在市场中占得先机;

    第三,在行业标准上面,欧洲已经实现基于CCS标准的 800V 350kW快充;

中日合作的Chaoji标准和修订国标正在加快推进,重卡超大功率快充标准MCS,单桩最大充电功率可达3.75MW。

    所以,从车到电池到大功率充电桩的全面推行,充分说明全球的极速充电时代已向我们迈进。

    同大家分享第二个方面关于巨湾技研在极速充电电池领域技术上所取得的一些成绩,巨湾技研是广汽旗下内部孵化的民营控股混合所有制高科技企业,我们聚焦极速电池和新一代突破性的储能器及系统的研发、生产、销售和服务为一体的公司。目前巨湾技研研发和生产出来的电池可以实现0-80%充电仅需7.5分钟,续航超400公里。同时,我们是极速充电生态联盟发起单位,联手主机厂、充电运营商,共同推动超充新生态建设。

    巨湾总部基地在广州,我们产能规划120GWh以上,总投资金额约360亿;其中广州总部基地规划8GWh。我们荣获了世界纪录认证机构(WRCA)“电动汽车最快充电技术”认证。

我们携手多方客户构建新能源产业新生态,包括乘用车、商用车的若干个品牌,在乘用车广汽埃安等品牌已经搭载巨湾电池并量产销售。在商用车领域2022年是搭载极速充电电池的元年,2023年商用车将会发力推进,商用车在特定的场景,例如重卡在封闭场景和短导场景的投入产出经过验证,有非常好的经济性和较短的回报周期,因此极速充电无论是在乘用车还是商用车的应用,未来都将有非常广阔的空间。

    我们的极速超快充电池与同行长续航电池和低成本电池进行对比,发现巨湾技研电池的最大长板就是充电速度快,只需要5-15分钟就可以实现电池从0到80%的充电。同时还兼具了安全性、能量密度,成本上和常规电池接近。
  
            巨湾极速充电电池亮点,最大亮点超快充,0-80% 7.5分钟实现快速充电;第二个是行业和用户所担忧的循环寿命,巨湾技研在这方面得到了非常成功的突破,循环寿命可以达到2000次以上,据统计目前中国所发布新能源车的平均续航里程是507公里左右,2000次×507公里意味着车辆全生命周期可以突破100万公里,对于网约车和出租车使用都可以对运营的全生命周期覆盖。

    第三个是电池安全问题,巨湾技研的电池基于材料创新、结构创新,通过针刺试验测试可以做到电池在48小时之内不起火,,真正做到了安全充电、充电安全的极速充电技术。

    除此之外,在高脉冲功率、高低温稳定能力等方面也取得了相当的突破。我们还是全球唯一实现极速充电电池量产的生产厂商。

    跟大家分享一下XFC电芯/电池包应用案例。这里有4款极速充电车型,T公司车型,X公司车型,巨湾技研在研4C车型,巨湾技研6C车型。坐标的横轴代表时间,纵轴代表充电功率,可以看到从启动充电起,这4款车都有显著的特点就是迅速功率爬坡,大概在1-2分钟的时候,这4款车型的功率都爬到了最顶点,然后,T公司和X公司的两款车型从爬到顶点那一刻之后,就逐步下滑。巨湾的4C车型和6C车型都会持续保持稳定的充电功率持续充电到7.5分钟和12分钟并完成充电,而下面两款车型充电完成率约50%左右。所以真正的极速充电技术它需要做到稳定高功率,极速电池对充电桩的高适配性。

再介绍一下凤凰电池,首先凤凰电池不是简单理解为一个产品,凤凰电池是一种电池系统性的技术,并不是基于某一款特殊的电芯或某一种特殊型号电芯的技术。巨湾凤凰电池今年6月份发布,最大亮点是实现了全电压平台的极速充电,这对于主机厂来说是一个利好,通过凤凰电池高低压切换的技术,可以实现 400 伏、800 伏的电压平台切换,可以实现 300 到 1000 伏这个电压下都可以实现极速快充;这对于整个新能源汽车的极速充电发展来说是一个里程碑式的一大技术突破;同时,在能量密度、系统体积利用率等方面都得到了较大的突破;还有一个很重要的是温度管控系统,如果在北方,比如说东北零下20℃的天气可以实现5分钟快速升温到零上25度,同时极限利用电芯换热面积,构建了电池三维立体热管理系统,换热面积相比传统方案提升18倍,实现了极速冷却及加热

控温速率提升3倍;还实现6分钟8C充电。

    这是三大技术亮点,高效管理,极速控温;弹仓结构,提升安全;还有电压控制切换自如。

    这是五大能力,不惧气候变化全天候条件均可正常运行等五个方面,凤凰电池将于明年在巨湾技研(南沙)储能器件与系统生产基地量产,实现极充自由的技术平权,是凤凰电池对用户的全新奉献。

    巨湾技研通过在极速充电的应用,给用户、行业、社会带来非常大的价值。

    对于用户来是时间,一年可以节省3840分钟。

    对于运营商来说,大功率充电可以提高运营周转效率3倍。

    对社会带来的价值在电池的电池包,因为是极速充电,电池包不需要那么大,节约电池包的大小。同时对于城市可以节约充电站用地面积。

    最后分享一下极充联盟,我们携手中国汽车动力电池产业创新联盟、中气研及巨湾技研在去年7月15日联合发起成立联盟,目前会员单位超100家,涵盖主机厂、充电运营商及上下游相关企业。

    联盟主要宗旨是促进极速充电技术在电动汽车行业的产业化应用,建设安全高效的电动汽车极速充电生态,通过充电基础设施产业的转型升级,助力中国新能源汽车产业保持强劲的国际竞争力,同时还有5个方面:

    1.搭建交流和推广平台;

    2.推动标准制定;

    3.打通产品应用全产业链;

    4.推动极速充电网络建设;

    5.协助地方政府出台发展政策。

   极速充电联盟成立以来打造了一系列极速充电生态活动,广州超充之都、海南超充之岛、极速充电行业论坛交流等活动。

    最后分享一下极速快充生态网络推广的数据,2023年6月统计在全国50个城市整个生态所建的极速充电站数量超600座,预计到年底会突破1000座。预计整个生态到2026年,在全国250个城市,实现超2万座极速充电站。

展望未来,极速充电技术的应用,必将给电车汽车产业和车主用户带来“让充电像加油一样快”的美好体验。巨湾作为极速充电电池领域的突破者,将希望与更多合作伙伴和行业同仁共建极速充电生态,希望大家多多支持,共同努力进取,携手共赢极充新时代。


 
 
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