[汽車之家 新鮮技術解讀] 12月14日，在2023極氪能源日上，金磚電池正式發布。它是世界上首款支持4.5C超快充的磷酸鐵鋰電池，首搭車型是極氪007。今天我們就來深入了解一下這款新型電池，看看它是如何把高安全和超快充融合到一起的？它身上還有什么超強黑科技呢？
● 全棧自研，三年研發，打造全球三項之最
極氪金磚電池歷史三年研發，團隊包含研發工程師1000人以及行業專家100人以上。金磚電池從電芯到電池包全棧自研，是全球首款量產的超快充磷酸鐵鋰電池。
● 磷酸鐵鋰電池支持最高4.5C倍率/500kW超快充
簡單來說，極氪金磚電池是一種改進型的磷酸鐵鋰電池，它在磷酸鐵鋰電池安全系數較高的基礎上，進一步提升了充放電效率，可以實現最高4.5C的充電倍率，配合極氪800V極充V2/V3充電站，最高充電功率可以達到500kW，可以在15分鐘時間內實現續航增加超過500km。這樣的表現甚至比我此前報道過的智己LS6 15分鐘最多充入500km續航的表現還更強一丟丟。
后驅版本車型0-100km/h加速時間5.4秒，而四驅版本車型0-100km/h加速時間2.84秒。就目前廠家公布的信息來看，不同動力配置的車型都將采用衢州極電生產的金磚電池。
與此同時，即便是在較低電量條件下（SOC電量高于20%），金磚電池的功率性能也能做到幾乎不衰減。
● 超強充放電能力背后的黑科技
很顯然，支持超快充的磷酸鐵鋰電池肯定有其獨到之處。金磚電池在電芯結構上進行了創新，采用了疊片多極耳結構設計，在超快充工況下，熱量分布更均勻，控溫更高效；同時，金磚電池采用雙鉚極柱導流設計，相比單極柱，過流能力提升了100%，這有利于充放電性能的提升。
這項技術在正極引入納米級磷酸鐵鋰顆粒，配合復合導電劑，增強反應活性，加快鋰離子從正極釋放的效率；在正負極之間通過超快解離電解液，提升鋰離子的轉移速度，并引入三層復合多孔膜，保障安全穩定；在負極，引入低焓變石墨負極材料、多梯度電極片設計和表面低阻抗SEI膜，為鋰離子構建高效傳輸通道和海量存儲空間的同時，縮短鋰離子轉移路徑。簡言之就是通過各種物理和化學方法來提升鋰離子的移動速度，從而實現金磚電池超充和高倍率放電能力。
● 低溫充電同樣快
金磚電池在-10℃環境下充電也能夠實現優異的充電速度。廠家稱，相比同類型電池產品，低溫充電速度提升至少四分之一。
此外，通過充電策略的優化，當駕駛員設定了去充電站的導航路線后，車輛在行駛過程中便會自動通過電池溫控系統把電池溫度調整到最適宜充電的溫度，即使車輛在冬季充電時，車輛到了充電站后無需等待電池升溫過程，可以實現更高的充電效率。
● 太卷啦！性能更好，成本還更低
衢州極電工廠作為浙江省首家三電未來工廠試點企業，致力于打造集智能、敏捷、環保于一體的新能源三電（電芯、電池、電機）標桿工廠，持續為全球提供卓越的可持續能源解決方案。
衢州極電電芯工廠的18道電芯生產關鍵工序實現了100%自動化作業，單線每2.5秒就能下線一顆電芯，生產節拍極高。而在電池包組裝環節，衢州極電工廠每條產線一分鐘可以同時處理46顆電芯，同時關鍵組裝工序的自動化率也達到了100%。參觀過衢州極電工廠后，筆者的感嘆是，未來可能連工廠打螺絲的工作都不好找了。
通過電芯和電池包制造設備的一體化設計、高效節能制造方案以及電芯100%自動化設計產線等技術，使得生產效率提升了40%，同時單kWh綜合成本降低了14.8%。更高的效率和更低的成本有利于實現成本優勢，讓極氪007在與競品競爭中更具性價比。
● 金磚電池看上去真的像金磚哦
有句老話這么說：“真金不怕火煉”，比喻真理經得起考驗。應用在金磚電池上，指的是這種新型電池在安全性和綜合性能上經得起考驗。
實際上，金磚電池電芯外表的金色是一層高壓絕緣膜，起到電芯與電芯之間的隔離和絕緣，它可以承受4000V的高壓絕緣等級。相比起我們經常見到的藍色電芯高壓絕緣膜，這種金色的絕緣膜耐高壓能力提升了27%。
● 金磚電池包可以實現83.7%空間利用率
金磚電池電芯能量和普通磷酸鐵鋰電池并沒有太大差異，不過通過提升電池包空間利用率至83.7%（根據廠家的數據，目前三元鋰離子電池體積利用率天花板在72%左右），實現了比傳統三元鋰離子電池包高10%的整包能量密度。
金磚電池電池包的水冷板與下殼體集成，使得體積利用率提升8.5%；上蓋、電芯、下殼體的緊湊設計，釋放了電池包內部縱向空間，使得體積利用率提升7.6%；電芯之間采用航空級超薄阻隔材料，使得體積利用率提升6%......體積利用率的提升，使得電池包在內部有限的空間中放入了更多的電芯，從而讓整包能量密度得到明顯的提升，使得磷酸鐵鋰電池包能夠在整包能量密度上趕超傳統三元鋰離子電池包。
● 8大熱安全防護技術
金磚電池的熱安全防護技術多達8項，可簡化為“防、隔、吸、排、斷、警、冷、云”這8個字。
“斷”是指毫秒級緊急切斷。當車輛發生碰撞事故時，通過極速切斷電池包供電回路，避免觸發電池包短路。
“警”是指利用電池包特征傳感器觸發預警，通過氛圍燈、手機提醒等多種方式提醒用戶可能存在的車輛故障，做到防患于未然。
“冷”是指一體絕緣冷板在檢測到熱失控后會自動開啟水循環，增強電池冷卻功率。
“云”是指云端監控，實現電池全生命周期的精確管理。如可通過在夏天和冬天采用不同的充電策略，提升電池的壽命。
● 通過了地獄級難度的安全測試
當年，比亞迪在演示刀片電池針刺試驗時，電芯受到針刺后沒有熱失控、沒有起火，展現出非常高的安全性，為磷酸鐵鋰電池安全性打下了良好的口碑。極氪為金磚電池準備了3項極限安全測試，其中包括了“加強版”針刺測試。
超壓針刺測試把擠壓和針刺兩項測試進行了疊加，首先以國標1.5倍的擠壓力（150kN，國標為100kN）擠壓一塊滿充100% SOC電量的電芯，被擠壓部位形變量達到30%以上，達到國標2倍以上。觀察1小時后，使用5mm鋼針進行貫穿式針刺測試。金磚電池在這種“加強版”針刺測試中，可以做到不起火、不爆炸，電芯表面溫度只有33℃。在電芯層級能有這樣的安全表現，確實具有說服力。
國標的火燒測試時長為130s，而極氪為金磚電池安排的火燒測試為240s，完成測試后，電池包靜置2小時，沒有起火、爆炸等熱失控現象，電芯電壓、整包絕緣依然正常。
其中包括浸高濃度鹽水、火燒、冰凍、拖行、碾壓、高墜這6個項目，金磚電池經過這6項測試揉擰后，依然不起火不爆炸，展現出了極強的安全性，友商看了都瑟瑟發抖。
下面這個視頻展示了金磚電池是如何經歷6項極端工況串行測試的，畫面非常震撼，推薦您觀看。
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『金磚電池極端工況串行測試』
● 金磚電池的超快充補能生態布局
金磚電池的超快充能力需要強大的補能生態布局來支持。截至11月30日，極氪累計建成極充站401座，覆蓋全國100座城市，提供2261個極充樁，每個極充樁的充電功率都在360kW以上。
極充是中國首個全系具備800V平臺高壓快充能力的充電網絡，極充站和極充樁全系標配大功率全液冷技術。極氪自研的全球首個量產600 kW全液冷充電樁極充V2，早在一年前就已布局。
除此之外，極氪還采用并柜整合輸出方式，將站點周圍變壓器的零散余量接入多個功率柜，降低了大功率超快充站的選址限制。
除了布局自營的極充站外，極氪還從基礎車主數據出發，通過大數據智能選址模型，以精準智能的選址策略，為用戶打造極充“1515便利電”：即15分鐘找到站、15分鐘充好電，讓充電如同去便利店一樣方便。未來3年內，1515便利電將覆蓋90%以上的極氪車主，并將無限接近于100%。
在城區，極氪布局1515便利電極充網絡優化市內通勤體驗；在城際，極氪已和35家國內優質公共運營商合作，極氪充電地圖中已累計接入超61萬把優質第三方充電槍。
為了讓用戶的補能體驗更智能、更高效，極氪智慧充電模式也向極致進化，將補能全流程都融入到車機生態，從開始找站到結束充電，電池預熱、智能尋樁、智能降鎖等充電全流程實現100%去手機化操作，以上功能將從OS 5.1開始陸續推送。
100kWh的電池包，用這種新型20kW家充樁充滿電最快只需5小時；即便是品牌旗下容量最大的140kWh電池，一夜時間也能充滿。
在極充站、便利電、數十萬第三方好樁以及20kW家充樁的加持下，極氪將建成全方位、廣域覆蓋的充電網絡，為用戶提供更優質的充電服務體驗。
● 全文總結：
經過本文的介紹，各位應該對極氪金磚電池有了一個更深入的認識了，這種新型電池的問世把新能源車動力電池的綜合性能推向了一個新的高度，更好地滿足了消費者對充電速度和電池安全的雙重需求。隨著衢州極電工廠產能的進一步釋放，未來將會有更多吉利系品牌會用上這種金磚電池，把純電動車技術帶進“金磚”時代。（圖/文/攝/汽車之家 常慶林）