纽约时间11月8日,国际消费类电子产品展览会(CES)官方网站公布,在2019年度CES创新奖获奖揭晓名单中,辉能科技“固态电池包”凭借其专业的电池领域研发技术获得殊荣。
精湛的技术,打造脱颖而出的产品
什么样的技术,让一间电池芯厂商数度突破重围,在数千个参展品牌中脱颖而出,赢得全球最大消费性电子产品竞赛评审的青睐?打破了业界普遍认为尚需八到十年才有可能将固态电池应用于新能源车的看法,更突破了传统锂电池包无法改善的能量密度与安全性问题。
辉能科技以固态电池技术打造出只需特斯拉Model 3电池包五成体积、七成重量、七成成本且已经可量产的新能源车电池包。
辉能创造的三代固态电池包技术
第一代为锂陶瓷电解质技术,以氧化物陶瓷电解质取代易燃易爆的液态聚合物电解质,创造绝佳的稳定性与安全性,让辉能得以采用高活性、高能量正负极材料来创造兼具能量密度与安全性的电池芯。
第二代技术为2018年发表的BiPolar+ 技术,也就是双极电池技术,直接于电芯内部将多片由正极、电解质、负极合而为一的电池单元串/并联,首度做出单颗电压可达60伏或以上的动力锂电池,能够简化电池管理组件并降低成本。
第三代技术便是拿下2019 CES创新奖的「BiPolar+三维结构固态电池包技术」,在固态电池包中纳入了多项创新机构设计,跳脱传统软包及圆柱状电芯电池包的组成方式,发挥了固态电池的多种可能性。
图一、传统电池包与辉能固态电池包能量密度比较
辉能电池包的核心目标
BiPolar+三维结构固态电池包技术
图二、辉能BiPolar+三维结构固态电池芯(85.2V, 20Kwh)
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79%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:
1、电池包仅由四颗电池芯构成;
2、自带散热系统的电芯。
电池包仅由四颗电池芯构成
图三、辉能BiPolar+三维结构固态电池包模型
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,能够再省下20~50%的空间。
辉能引领固态电池走向新领域
当大部分固态电池研发者都还在实验室样品阶段努力时,已量产固态电池六年的辉能提出的固态电池包设计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。目前辉能固态电池包技术已吸引中欧美日车厂试样,并与德国某汽车集团洽谈合作生产计划,预计最快在2019年便能见到全球首台采用「BiPolar+三维结构固态电池包技术」的样车出世。
CES始于1967年,是世界上最大、影响最为广泛的消费类电子技术年展和全球信息技术产业的创新发展风向标。而CES创新奖主要通过竞赛表彰消费科技类别产品中杰出的创新设计和工程工艺。其参赛标准高规格和审核标准严苛,每个产品类别均从工程质量、审美和设计质量、用途、功能以及用户价值、独特或创新功能等方面对参选作品进行全方位评估和评选,并在设计和创新方面将参选作品直接与市场上的其他产品进行对比和比较。
CES 2019 美国消费性电子展在2019年1月8日~1月11日,在美国内华达州拉斯韦加斯盛大开展,据悉辉能科技也将参展。
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