辉能全球首度公开固态电池新能源车解决方案细节

随着市场对新能源车与智慧驾驶技术的关注日增,被视为全球科技风向目标消费性电子展CES亦逐年转型为企业发表新能源车技术的殿堂。

今年,原以量产消费性电子用固态电池闻名于业界的辉能科技为新能源车展区带来了惊喜:一颗"固态"新能源车电池包。令人兴奋的是,辉能仔仔细细的交代了这颗电池包的组成方式,从中可以看出这颗电池包已经完全跳脱出我们所认知的电池包设计:

【Step1.电芯内的单元─Sinlay】

应用全新的双极电池技术,在封装内部进行纵向与横向的串联,薄薄一片S-inlay就达到了85.2伏的高电压(24串)。此外,辉能更在S-inlay的空隙中填充散热胶,创造全球首个在内极层就具备散热功能的动力电池。

【Step2.蕴含20度电的电池芯】

将56片S-inlay堆栈并联后装入特制的铝壳内,便成了目前全球容量最大的锂电池芯。

四颗电池芯串联、外侧加上简易的水冷系统及电池管理系统后盖上上下盖。

基本上,辉能电池包的设计策略围绕着一个核心目标:提升电池包内电芯的占比,尽可能降低电池包内无法提供能量的部件来创造高能量密度电池包,由于传统锂电池具高危险性,需要大量的保护机构、冷热管理系统及电池管理系统来确保稳定性,电池包内电芯体积占比约只有37~53%,而辉能电池包则可达到75%以上的体积利用率,如此悬殊的利用率差异来自于辉能电池包的两大特色:一、电池包仅由四颗电池芯构成二、自带散热系统的电芯。

电池包仅由四颗电池芯构成

除前述BiPolar+技术于电芯内部将电池单元片垂直串并联外,辉能再发展出了于多维度串并联的技术,于电芯内部同时进行垂直与水平方向的串并联,将空间利用率与设计弹性拉升至极致,创造单颗就具备85.2伏高电压与20KWh大容量的大电芯,因此,只要4颗电池便能构成一个80KWh的新能源车电池包,电池数量仅特斯拉Model3的1/1104(以80.5KWh,4416个电池计),得以采用最简单的电池管理系统,更节省了大量电芯封装材料与连接电芯之间的线材及连接器,提升能量密度同时降低材料成本。

自带散热系统的电芯

相较于液态锂电池,固态电池具有更佳的冷热稳定性,对于温度控制的需求较小,且经欧洲大厂实地测试证实辉能固态电池芯的散热系数为液态电池芯的三倍,此外,辉能更设计了全球唯一具有散热功能的电芯,在电芯内部串联的单元片间填入散热胶,将热能均匀传导至电芯外壳两侧,并在四颗电芯的两侧设置水冷散热器,便可以达到理想的散热效果,比起传统电动车电池包内复杂迂回的水路设计,能够省下20~50%的空间。

经验与技术淬炼而成的最佳方案

辉能强调,本次会展上演示的不是遥不可及的概念性产品,而是融合了辉能12年来的固态电池研究积累与近年偕同多家车厂合作的经验而发展出真正具市场性、量产性的固态电池包方案。

本次技术发布无疑替市场投下了一枚震撼弹,这是业界首次有制造者能带领众人将眼界从固态电池芯阶段提升至模块与电池包设计层次,亦证明除了固态电芯本身的优势外,搭配上替固态电池量身订做的机构设计,便能成就真正高能量、低成本的新能源车。