冬季充电没有其他季节快,是很多新能源车主的困扰。随着气温骤降,电池活性减弱,电动车的充电时间往往大幅延长。在常温下,传统2C电池系统从10%充至80%通常在30分钟左右,但是在低温环境下,相应的充电时间会延长到50分钟左右。
作为理想汽车的首款家庭科技旗舰MPV——理想MEGA,搭载麒麟5C电池,在常温下可达到“充电12分钟续航增加500公里”,远胜于2C电池。但是到了冬天低温环境下,它的充电能力还能否达到5C标准?
在开发理想MEGA的5C电池的时候,理想汽车的目标是不仅要在常温下做到12分钟500公里,达到接近燃油车的补能速度,更要确保在寒冷的冬季也能保持这一水准,为用户带来全年无差别的充电体验,保证一年四季用户体验的统一。为了实现四季如常的充电体验这一目标,理想汽车在硬软件两个维度进行技术升级,从高倍率电芯设计、高效热管理设计,以及多项智能充电控制策略等多领域全面优化。
硬件技术升级,打造四季如常的充电体验
创新电芯材料,和宁德时代联合研发5C电芯,提高充电倍率。理想MEGA搭载的麒麟5C电池从微观层面上,对电芯材料(正极、负极、电解液、隔膜)进行了优化,进一步改善了锂离子的传输路径,实现高倍率性能,在低温条件下,充电倍率能力相对传统2C电芯提升超过100%。
采用麒麟架构,打造超大换热面积的电池热管理系统。更大的换热面积不仅有助于在夏季更快带走多余热量,而且可以在冬季有效提升电池加热的速度,让电池在短时间内达到最适宜5C超充的温度。
数据来源:理想汽车电池实验室实测
传统的冷却方案通常将整块冷板布置在电池箱体的底部,通过电芯底面的一小块面积与电芯进行换热,单位时间内冷却、加热的效果有限。而理想MEGA的电池包取消了整块的底部冷板设计,麒麟架构将液冷板分散插入到每排电芯中间,形成类似“三明治夹心”的结构,以保证每个电芯能够通过壳体大面区域和冷却液进行换热,整个换热面积相对于原来的底部冷却方案提升5倍。同时利用整车热管理独创的“自产自销”热泵技术带来的强大的加热能力,理想MEGA的麒麟5C电池即便是在零下10℃的极低温环境下,依然能够实现1.2°C/分钟的电池包加热速率。
软件技术创新,充电体验更加智能便捷
智能预冷预热算法,时刻保持最佳充电温度。在电池加热方面,把控电池加热的时机及其增加的额外能耗是必须考虑的问题,为了让用户充电更加省心,理想汽车设计了一套非常周密的智能预冷预热算法。例如在设定去超充站的导航路线后,车辆在到达超充场站前,算法就可以根据电池的实时状态、场站的实时距离,自适应地调节电池预热开启时间和预热水温,确保到达充电站开始充电时,电池温度得以控制在最优温度区间。智能预冷预热算法的开发,经历超过2000次的整车试验,不断迭代模型算法,目前已经可以做到对电池温度的控制精度小于1℃,以最小的加热能耗保证最佳的充电温度。
提升末端充电功率,满充体验再进阶。自理想MEGA开始交付之后,理想汽车关注到很多用户实际的充电习惯是尽量追求满充,有不少的超充用户都会将电池充到95%(理想超充桩电量限制值)。但由于电池的化学特性,在80%以后电池充电速度会降低,导致用户充电时长增长。为了让大部分用户在尽可能短的时间内满充,提升末段80-95%区间的充电功率势在必行。
理想汽车通过对核心充电控制策略的三项创新,分别从电压、电流、温度三个维度显著提升控制精度,进一步释放了电芯的充电性能。升级后从10%充到95%,仅需17分钟时间,相比之前缩短了5分钟。即便在电量充到95%的情况下,充电功率依旧可以维持在100kW以上。末端充电功率的提升也已经通过此前的OTA 6.3推送给了全量理想MEGA用户,从目前的用户数据来看,用户单次充电时长大幅缩短,升级效果立竿见影。
数据来源:理想汽车电池实验室实测
理想汽车之所以要做超充,是因为要实现让纯电车补能体验媲美燃油车的目标,超充是必须的路径,四季都要达成。在科技与创新的双轮驱动下,理想汽车不仅突破了电动车冬季充电的瓶颈,更以5C超充技术为核心,为用户绘制了一幅四季如常、畅行无阻的电动出行蓝图。