“12分钟充电500公里。”近日,一则理想MEGA的充电测试视频一经发布便冲上热搜。在视频中,理想MEGA的实测快充峰值功率达到522kW,充电80%仅需11分钟(充电77度),12分钟就能补能500公里。
今年9月1日,宁德时代曾在官方微博上预告,即将发布的理想MEGA将搭载宁德时代全新麒麟电池,可以实现峰值5C的电池充电倍率。这不仅在国内,在全球的量产电动车型中,也是首屈一指。
(注:C用来表示电池的充电倍率,C倍率越大,充电效率越高,充满电用时越少。简单来说,1C即峰值1小时充满电,5C即峰值0.2小时充满电。)
“理想汽车和宁德时代合作研发的麒麟5C超充电池实现了充电功率全球第一,大于520kW;充电电流全球第一,大于700A;充电速度全球第一,12分钟续航500公里。”双方如是宣布。
麒麟5C超充电池究竟有何不同?如果电动车的补能体验真的可以媲美燃油车,将会给行业和消费者带来哪些改变?
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高焕(图左)和柳志民(图右)
从1C到5C,电池快充技术突破让充电可以媲美加油了?
从电动汽车问世的第一天起,电池性能所带来的续航焦虑就是其对比燃油车使用体验的最大短板,甚至不用加上“之一”。体验不佳主要来自两个方面:一是续航里程,二是补能效率。
回想七八年前,大部分纯电车续航里程只能在400公里左右,从10%充电至80%要45分钟以上,即电池规格为1C左右。
后来,随着电池集成技术和高能量密度技术不断进步,近两三年来,很多车型都能够做到700、800公里甚至1000公里的续航。但是,电池的充电倍率却一直维持在2C(即峰值0.5小时充满电)左右,快充性能并没有大幅提升。
理想汽车动力电池高级总监柳志民博士告诉《中国经济周刊》,在过去十五年,汽车动力电池的充电效率几乎没有实质性提升,虽然通过提升电池密度不断增加了续航里程,但这只能满足用户在市区或者市区周边出行的需求。而对于长途旅行或城际出行,用户还是会面临很严重的补能焦虑,这也限制了用户购买纯电车型的意愿,尤其是家庭用户的购买意愿。
“但是,当5C超充实现了可以媲美燃油车的补能体验,这将改变人们对电动车的认知定义。”柳志民说。
正如通信网络从1G到5G带来了巨大的产业发展机会和用户体验的颠覆性变化,当电动车电池快充技术从1C升级到5C后,充电体验能够像燃油车加油一样方便快捷,这对于消费者来说意味着更多选择,也将进而影响整个汽车产业的发展和行业格局。
5C超充有多难?从化学方程式到整车装配的全链路创新
据柳志民透露,早在2018年,理想汽车就基于对行业发展趋势和消费者需求的洞察,提出了大电量、高倍率充电产品的研发目标,但当时电池行业几乎没有此种方案的基础,理想需要从头开始摸索。
“从2019年开始,很多国内、国际的头部电池供应商都基于我们的需求开始了研发,但最终都因为电芯指标开发难度太大,陆续退出了。”柳志民回忆。
最终,理想汽车和宁德时代走到了一起。
宁德时代国内乘用车事业部CTO高焕告诉《中国经济周刊》,宁德时代一直非常重视自主创新,研发投入非常多。缓解补能焦虑也是宁德时代的研发重点方向之一,于是两家公司一拍即合,启动了在高端车型上搭载超充解决方案的研发项目,并于2020年正式确认合作。
之后,双方都投入了巨大的资源。“2021年,我们完成了电池架构方案的开发确定,我们历经了三年联合攻关,共同研发了5C电芯、5C热管理系统、5C安全架构。到今年为止,我们已经完成了全部技术及工程方案的开发,开启量产。”高焕表示。
据介绍,理想-宁德时代麒麟5C电池的核心突破,主要围绕两项:一是如何实现全球最快的充电速度;二是在保证超充性能达成的情况下,如何保证全球最高等级的电池安全。
“电池快充技术的创新突破不仅仅是实现快而已。电池必须是一个‘六边形战士’,能量密度、寿命、安全、成本、低温等多方面都具有综合优势,而且还要车桩协同,要有电网、充电桩等配套技术去匹配。”柳志民说。
理想官方表示,计划到2023年建设超过300个超级充电站,到2025年,超级充电站数量将超过3000个。
“麒麟5C超充电池对宁德时代也是划时代的产品,是麒麟和5C两个全新平台项目合作开发实现的。麒麟5C超充电池有着完全不同的理念和架构,实现了储能电池质的变化。”高焕表示。
这背后需要付出的人力物力可想而知。柳志民简单列出了几个数据就可见一斑。
“常规整车电池的开发项目团队一般是50人左右的规模,开发周期约为18个月。但5C电池的研发团队双方共计投入超过1000人,其中博士就超过70人,因为这个项目需要太多底层创新技术。最终,项目历时36个月时间,投入是常规项目的20倍,才得以取得今天这种开创性的创新突破。”柳志民说。
“真的太难了,有大量的新问题需要解决。”柳志民和高焕都强调了此次项目研发的巨大难度,从化学方程式到整车装配,全链路都需要填补空白,实现创新突破。
但这只是一个开始。柳志民表示,未来理想还会不断地提升充电性能,给用户更好的补能速度。“如果说特斯拉Model 3的量产是把电动车大规模替代燃油车从不可能变为可能,那么依托5C超充技术,我们希望把电动车大规模替代燃油车从可能变为现实。”柳志民说。