電池如何同時做到長續(xù)航和高安全？

●30秒快速了解全文：

1.三電是電動車的核心，車好不好不僅要看參數(shù)的高低，還要搭配出最適合的方案

2.NCM523三元鋰電芯+6項系統(tǒng)性安全措施，使電池包兼顧長續(xù)航和高安全兩個矛盾的需求

3.什么是8層發(fā)卡式定子繞組技術(shù)，如何讓電機效率和功率爆表

4.挖潛400V電壓平臺，拿出360kW快充，5分鐘NEDC續(xù)航增加120km

●電池如何同時做到長續(xù)航和高安全？

在電芯層面，想讓電池包更安全其實并不難，選擇熱穩(wěn)定性更好但能量密度低的磷酸鐵鋰電池，就能在很大程度上降低電池失效后的風險。而想要實現(xiàn)長續(xù)航也很容易，堆滿能量密度高卻穩(wěn)定性較差的NCM811三元鋰電池（正極鎳鈷錳比例為81），也能滿足很多人的續(xù)航要求。但困難的是，如何同時實現(xiàn)高安全與長續(xù)航這兩個有些矛盾的要求。

為了補上低鎳方案造成的能量密度下降，Ni55+電芯將單體最高工作電壓從常見的4.2V提高到了4.35V。這相當于通過增加水杯的高度，來讓它有更大的容量，使電芯的能量密度達到了250Wh/kg。而在電池包層面，極氪使用了“高集成去模組技術(shù)”，也就是目前主流的CTP技術(shù)（Cell To Pack，省去模組直接由電芯組成電池包），盡可能的提升電池包的空間利用率。

在電池包的安全設計上，多管齊下的系統(tǒng)性方案是提升三元鋰電池安全的“良方”。在這一思路下，國內(nèi)車企已經(jīng)推出了彈匣電池、蜂窩電池等電池安全技術(shù)，極氪001使用的無蔓延不起火技術(shù)也屬于這一類方案。

在條件較為極端的針刺試驗中（針刺試驗是通過鋼針刺穿隔膜人為引起正負極短路，模擬電池遭受導電異物刺穿而引起的短路現(xiàn)象，從而驗證動力電池的安全性）極氪001的電池包不僅可以憑借實時防控及時發(fā)出警報，在多層隔熱、無障礙排熱、主動冷卻設計的幫助下，短路電池釋放出的巨大熱量也能得到即時的控制，不會引發(fā)周圍其他電芯進一步的熱失控。PSS熔斷器還能迅速切斷高壓回路，讓電池包外殼不帶電，防止造成二次傷害。

總的來說，極氪001沒有為極致的續(xù)航先選擇NCM811電芯再補安全的天坑，也沒有為極致的安全使用磷酸鐵鋰電池后絞盡腦汁提升續(xù)航的短板，而是圍繞短板更少的NCM532三元鋰材料Ni55+電芯，嘗試以系統(tǒng)的方案來兼顧電池包的容量和安全性，這樣的設計思路表現(xiàn)在最終的產(chǎn)品力上也更加均衡和有性價比。

●電機如何實現(xiàn)又小又給力？

想要評價一款電機產(chǎn)品的好壞，扭矩、功率、效率這些基礎參數(shù)都是需要比較的項目，但提升這些參數(shù)的難度卻是有很大差異的。比如扭矩想要做的漂亮并不難，原理跟自然吸氣發(fā)動機從2.0L擴大到6.0L很類似，把電機加長就能實現(xiàn)。而想要功率大一些、體積再緊湊一些，難度就相應提高了，需要從繞組上下功夫，這涉及到復雜的電磁學知識。三者中最困難的也是需要付出更多成本的，是研究如何提高電機的效率，尤其是提高全工況下的效率。

同時，扁線的使用可以讓銅線之間的間隙變少，增加相互之間的接觸面積，方便銅線上的熱量向外界傳導。而扁線繞組還可以采用較扁平的匯流焊接方式，能減小無法與定子鐵芯接觸的銅線長度，同樣有利于銅線向定子鐵芯傳熱。這可以使扁銅線電機具備更好的散熱性能，讓你可以持續(xù)保持高速行駛，或者在連續(xù)的行駛中擁有更強大的再加速能力。

但除了這些好處之外，扁銅線電機也有自身的一些缺點。首先就是加工的難度更大，尤其是絕緣涂層在扁線加工過程中容易產(chǎn)生損壞，導致良品率偏低。而在設計中，銅線也并非越粗越好，交變的電流會集中在導體的“皮膚”上（趨膚效應），反而會導致電機在高頻率、大電流工況下電阻的增加，使高速工況的效率不如圓線電機。

隨著繞組層數(shù)的增加，還能在一定程度上提高電機的最大功率，使極氪001(參數(shù)|詢價)的這臺電機可以在尺寸上更極致，6.05kW/kg的功率密度配合200kW的最大功率、384N·m的最大扭矩，足以稱得上是又小又強大。

●充電如何實現(xiàn)速度與兼容性的結(jié)合？

想要提高充電速度，首先要看電池能不能實現(xiàn)快速的充放電。極氪001選用了充電倍率達到2.2C的電芯（充電倍率是充電快慢的一種量度，它在數(shù)值上等于充電電流與電池額定容量的比值），同時在充電過程中，云端BMS系統(tǒng)還會對充電過程中電芯的溫度分布、電壓變化、母線電流進行全程監(jiān)測，確保充電不過流不過溫，保障充電又快又安全。

對比同樣400V電壓下，特斯拉最新的V3超充樁240kW的最大功率、24mm的線纜直徑，極氪還是有一定優(yōu)勢的，性能上與保時捷800V電壓下最大功率350kW的超充樁在一個量級。當然，想要享受到充電5分鐘NEDC續(xù)航增加120km的充電速度，極氪還需要加快極充中心、極充站等補能網(wǎng)絡的建設，按照極氪目前的規(guī)劃，到2023年底目標建成不同功率等級的2200個充電站，包含極充中心、極充站、超充站和輕充站，為用戶充電提供便利。

簡單來說，800V是未來，但現(xiàn)在是現(xiàn)在。從400V到800V要改變的不僅僅是個數(shù)字這么容易，動力電池、電氣系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等都要能夠耐受更高的電壓，需要耐壓設計、功率元器件跟得上方案的腳步，落地的成本也是車企不得不考慮的問題。進一步挖掘400V電壓平臺的潛力，無疑是現(xiàn)階段更實惠、性價比更高的選擇，對于大規(guī)模量產(chǎn)的壓力也更小。

而且，我國已建充電樁還是以500V和750V為主，400V電壓平臺的電動車可以實現(xiàn)到哪都能“吃飽”，而能滿足800V電壓平臺全功率充電的1000V充電樁目前還處于初期階段，需要一定的時間才能形成較為完善的布局。硬上800V的結(jié)果在短期來看，并不會在充電體驗上帶來質(zhì)的改變。畢竟，充電5分鐘NEDC續(xù)航增加120km，30分鐘SOC從10%充電到80%的充電速度，已經(jīng)很“恐怖”了。

編輯點評：

無論是制造一輛車，還是設計一個系統(tǒng)，想要拿出一款卓越的產(chǎn)品，從來就不是把“最好的”堆在一起的簡單工作，而是要在不同的甚至矛盾的需求中進行平衡，綜合考量后找到“最適合的”組合方案。追求極致不等于鉆進某一項技術(shù)的牛角尖里，而是要讓整輛車的體驗更加完美。從523三元鋰電芯、400V電壓平臺的使用上，我們能夠看到極氪對當下技術(shù)的理解和硬件的整合能力，這樣的硬實力才讓極氪001同時兼具了性能與性價比這兩大購車要素。

審核編輯 ：李倩