Применение твердотельных батарей в электромобилях

В этом электромобиле в основном используются тройные литиевые батареи или литий-железо-фосфатные батареи с емкостью от приблизительно 50,3 кВт·ч до 61,13 кВт·ч. Запас хода на электротяге по циклу NEDC доступен в трех вариантах: 400 км, 420 км и 500 км. Батарея оснащена технологией жидкостного охлаждения и поддерживает как быструю зарядку (приблизительно 30-40 минут до стандарта 80%), так и медленную зарядку.

По мере стремительного роста популярности электромобилей, “страх перед недостаточным запасом хода” и “безопасность батареи” остаются двумя основными проблемами для конечных пользователей. Как исследователь и практик передовых технологий в области батарей, Призма Марк Компания стремится внедрить передовые технологии твердотельных батарей из лабораторных разработок в коммерческое массовое производство.

В этом тематическом исследовании подробно описано успешное применение передовых аккумуляторных решений Prism Mark в проекте массового производства полностью электрического автомобиля. Благодаря оснащению этого автомобиля нашей высокопроизводительной аккумуляторной системой достигается идеальный баланс запаса хода, безопасности и эффективности зарядки.

Основные проблемы и требования клиентов

Заказчик стремился создать полностью электрический автомобиль, сочетающий в себе высокую безопасность, большой запас хода и контролируемые затраты, чтобы удовлетворить двойные потребности: поездки по городу и междугородние путешествия. Традиционные жидкостные батареи представляют опасность теплового разгона при экстремальных температурах и могут вызывать механические повреждения, что и стало отправной точкой для разработки данного решения. Призма Марк техническая команда.

Prism Mark — индивидуальные решения в области аккумуляторных батарей.

С учетом расположения транспортного средства заказчика, компания Prism Mark предложила высокоэффективное двухканальное решение для аккумуляторных батарей. Благодаря интеграции нашего обширного технического опыта в области передовых электролитных материалов (таких как твердые электролиты LATP/LLZO), мы значительно повысили уровень безопасности всего аккумуляторного блока.

1. Гибкая конструкция клеточной матрицы

Для обеспечения совместимости с различными комплектациями автомобилей мы разработали для этого проекта две индивидуальные силовые установки, охватывающие общую емкость аккумулятора в диапазоне от... от 50,3 кВт·ч до 61,13 кВт·ч:

• Высокоэнергетическая тройная литиевая версия (50,8 кВт·ч – 61,13 кВт·ч): Внедрена технология полутвердого/гибридного твердожидкостного электролита, повышающая плотность энергии элемента до уровня 230-270 Вт·ч/кг. Обеспечивая сверхвысокую безопасность, она гарантирует более высокую выходную мощность и превосходный малый вес для моделей высокого класса.
• Высокобезопасная версия на основе литий-железо-фосфата (LFP): Предназначен для моделей начального уровня и оптимизированных моделей 2021 года, использует уникальную технологию LFP с высокой удельной энергией от Prism Mark. В сочетании с прочной конструкцией обеспечивается максимальная экономичность и безопасность.

2. Выдающаяся дальность действия и эффективность пополнения запасов.

• Реальный диапазон NEDC: Благодаря оптимизации использования объема аккумуляторной батареи и облегченной конструкции, эта модель автомобиля обеспечивает запас хода на электротяге по циклу NEDC в течение... 400 км, 420 км и 500 км, точно отражая сценарии повседневных и междугородних поездок пользователей.
• Сверхбыстрая зарядка: Использование высокопроводящих материалов и оптимизированной конструкции интерфейса электродов значительно снижает внутреннее сопротивление батареи. Это обеспечивает высокоэффективную быструю зарядку постоянным током, что позволяет... только Время зарядки: от 0,6 до 0,62 часа (примерно 36-40 минут). от низкого уровня до 80%; В сочетании со стандартной медленной зарядной станцией для полной зарядки требуется 6-9 часов при использовании электроэнергии, вырабатываемой в непиковое время ночью.

3. Всепогодная система жидкостного охлаждения с контролем температуры

Использование твердых и полутвердых материалов обеспечивает батарее более широкий диапазон рабочих температур. Основываясь на этом, компания Prism Mark оснастила систему... высокоэффективная система жидкостного охлаждения для контроля температуры силовой батареи. Будь то палящая жара середины лета или сильный холод -20°C, система терморегулирования поддерживает элементы в оптимальном рабочем диапазоне, эффективно продлевая срок службы батареи (сохранение емкости остается превосходным даже после более чем 2000 циклов).

Переосмысление понятия “максимальная безопасность”

Безопасность – это основополагающий принцип бренда Prism Mark. В ходе исследований и разработок, а также испытаний аккумуляторной батареи для этого автомобиля, система Prism Mark прошла ряд строгих испытаний на безопасность, значительно превосходящих национальные стандарты:

• Испытания на проникновение и раздавливание гвоздем: Используемые гибридные твердожидкостные электролиты и гибкие твердотельные электролитные сепараторы принципиально подавляют рост литиевых дендритов. В испытании на проникновение стального гвоздя диаметром 5 мм элемент продемонстрировал выдающиеся характеристики. “Никакого пожара, никакого взрыва и никакого сильного теплового разгона”.”
• Экстремальные тесты на жестокость: Испытания батарей Prism Mark охватывают перезарядку, переразрядку, нагрев до 150°C, а также короткое замыкание и сильные удары. Батареи Prism Mark сохраняют стабильную физическую и химическую структуру, обеспечивая надежную защиту жизни пользователей.

Перспективы на будущее: На пути к эре твердотельных устройств

Благодаря успешной реализации этого проекта, Призма Марк Мы в очередной раз доказали свои возможности в области коммерциализации новых источников энергии. В настоящее время, опираясь на этот богатый опыт применения, компания Prism Mark также добилась значительных успехов в лабораторных и опытно-конструкторских работах в области твердотельной батареи следующего поколения (с использованием сверхтонких металлических литиевых анодов, плотность энергии которой превышает 400-500 Вт·ч/кг).

В будущем компания Prism Mark продолжит ориентироваться на технологии, работая в сотрудничестве с глобальными партнерами для предоставления более легких, дальнобойных и безопасных решений для обеспечения максимальной мощности электромобилей, высокотехнологичных энергетических систем и аэрокосмической отрасли.

О компании Prism Mark

Prism Mark — это инновационное предприятие, занимающееся исследованиями и разработками передовых аккумуляторных материалов и комплексной интеграцией аккумуляторных батарей. Мы сосредоточены на промышленном внедрении твердотельных батарей с высокой удельной энергией, гибридных твердожидкостных батарей и ключевых материалов, стремясь с помощью технологий обеспечить будущее с нулевым выбросом углерода.