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100kWh电池包 蔚来体系中最有意义的一块拼图

2020-12-28 09:07:01

  就在上个月,蔚来汽车在北京发布了100kWh的电池包,如此一来,蔚来总算是将消费者最大的顾虑续航问题给解决了。“车电分离,电池租用,可充可换可升级”,目前来看这套属于蔚来独有的服务体系,随着100kWh电池的发布,似乎可以正常运行了。 

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  可以明确地是,换电池的最终目的就是为了提升续航。有了100kWh电池加持后,全新ES8 NEDC续航里程可以达到580km;ES6成功突破600km大关;EC6更是可以达到615km;就算是最老款的ES8也可以实现500km以上的续航表现。接近200km续航里程的提升对于前几批ES8老用户来说绝对是质的飞跃。

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  之前李斌在100kWh的分享会上强调,“蔚来的电池升级不同于友商的电池更换,升级是一件体系上的事儿,需要坚实的技术和运营能力。”那好咱们就先来看看100kWh在技术方面的提升有哪些。

100kWh,600km时代到来  

  首先,要想电池升级具体落实到C端用户,必须要满足三个必然条件:一是必须惠及现有用户,让现有用户也可以参与其中;二是可以灵活升级的电池解决方案;三是价格方面不能太高。

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  具体点说就是,新版电池与旧版电池需满足尺寸、规格、端口等统一的技术标准,无论是什么时期的车型都可以更换;再有就是蔚来需要提供足够灵活的升级方案,满足不同用户的需求;最后就是需要一个合理的换购价格,只有合理的价格才能够让更多的老用户去接受它。

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  不过想要做到以上三点,首先在技术上一定要跟得上,电池包从研发之初就得考虑未来几年的迭代工作;再有就是,目前蔚来有6万多用户,有的买断了电池、有的是BaaS方案租的电池,怎么满足这么多人的需求,就非常考验蔚来的运营方面的功底了。

  具体到价格方面,其实还是有些复杂的。首先对于用户群体更多70kWh的新老用户来说,可以一次性花费58000元直接买断100kWh的电池;也可以通过880元/月、7980元/年的方式升级。那么对于极少部分的84kWh用户就比较简单了,交5400元就可以永久升级。

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  那么对于BaaS用户来说,新车用户车价立减128000元,每月电池租用服务费调整至 1480元/月。70kWh的用户每月在原有的服务费基础上再加500元/月即可永久升级。

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创新or革新?

  70kWh到100kWh,同样的规格尺寸,是如何做到的呢?

  首先就是能量密度的提升。从工信部申报的资料显示,新的100kWh电池它的电池总质量相比70kWh电池组的重量只增加了50kg。那么如果想在维持电池厚度不变的情况下,从70kWh变成100kWh,电池组的能量密度就需要有一个非常大的提升。那么电池组的能量密度又如何进行提升呢?蔚来给出的解决方案是“改变电池配方的同时改变电池包的结构。”

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  目前70kWh的电池组采用的是宁德时代NCM523锂电池组,新的100kWh电池组采用了特殊配方,镍的比例是5.5,钴、锰合在一起的比例是4.5。也就是说,蔚来是在没有使用当前高密度的811电芯的前提下去实现能量密度提升的,这也意味着它还有升级的潜力。

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  除了电池配方改变外,电池包内部的结构也发生变化,它采用了高度集成化的CTP技术,通过减少一定的结构件,在强度不减的情况下,电池包的体积利用率提升了19.8%,能量密度提升了37%,热管理性能提升了17.5%,制造装配简化40%。

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  能量密度提升了,安全方面则需要更大的提升。这就不得不提一下,无蔓延安全设计了,它可以实现一个目标就是电池包在失控之后,只冒烟不失火。电池包内部的热失控传感器会 24 小时监控电池包在电池发生温度失控时迅速调节电池温控系统进行降温,即使发生极端情况它也会在仪表上进行提醒,并且四门车窗下降。

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  电池在热失控之后会迅速发生膨胀,蔚来则是从膨胀的空间中“挤”出了一个无障碍烟道,让高温气体能够在 30秒内快速排出;为了防止电池包突然爆炸,电池包还加入了防高压拉弧。

  最后就是全天候温控系统,这个比较好理解,电动车最怕的就是冬夏两季,全天候温控就是通过软件优化去提升两个极端环境下的能耗表现。如此一来,在夏季有着10%的续航里程提升,在冬季续航里程也可以提升7%,同时还提升了电池的使用性能,延长了电池的使用寿命。

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  相比于以上在电池方面的革新,端云融合BMS这个技术更具创新意义。

  所谓的智能汽车最重要的一点就在于“收集”,通过收集驾驶者的一系列实际驾驶信息,从而上传云端处理器,最终汇总进行优化处理。特斯拉就是通过如此“收集”,从而进一步完善自己的自动驾驶系统的,这是一个自主学习的过程。而这次蔚来将类似的想法应用到了电池包上,不得不说这是一个大胆的尝试。

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  目前来看,几乎所有的电池包只会在出厂时做一次标定,在最合理、最基础的状态下交付给用户,但在实际的使用过程中,无论是温度还是驾驶习惯,对于电池来说都是非常复杂的。

  出于驾驶者的习惯有所不同,出厂时的标定虽然有一定的普适性,但绝对不是最优的。所以蔚来想到了利用云端大数据去针对特定场景对电池包进行软件优化,让电池更适应当地的环境、不同的用户习惯,从而给到用户最好的电池体验。

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  但此云端方式只处在一个最基础的试验阶段,目前还只做了安全相关的参数,只设置了十几组用户敏感因子。所以想要电池更加的“智能”恐怕还需要很长一段时间,而且这种端云融合BMS技术只能应用在最新发布的100kWh电池组上。

背道而驰,放弃811,蔚来要走哪条路?

  目前来说,提升电池密度是解决电动车续航里程的唯一方式。各大电池厂商也纷纷研发更高镍含量的电池包,目前包括韩国的LG、SKI纷纷宣布将要量产NCM9电池组。

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  镍含量的进一步提升也代表着各大厂商对于电池安全性方面的担忧。毕竟作为当下的主流配方,NCM811电池在今年真的是“火”了一把。频繁的自燃,让整个行业都开始重新看待这一电池方案,甚至一度有传言称宁德时代已经放弃811的电池路线。

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  蔚来100kWh电池包使用的是镍55的配方,而没有沿用84kWh NCM811的配方。目前除了蔚来,只有高合汽车在使用镍55的电池。镍55电池包它比NCM811的成本更低,安全性更高,配合高度集成的CTP技术是可以接近811的能量密度的。  

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  这次蔚来之所以敢把重点放在电池的安全性上,有很大一部分底气就是来自镍55的电池配方。蔚来在这方面也是自信满满,不过现如今使用镍55电池的只是很少一部分厂家。但我相信,在高合、蔚来之后,会有越来越多的厂家开始使用这种高性价比、更安全的电池方案。

  最后还是回到那句话“车电分离,电池租赁,可充可换可升级”,目前来看蔚来在自己的体系中越走越顺。

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