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续航达到四位数!别搞错,我吃电不烧油

【EV视界解析】如果说电动汽车已成为城市通勤的利器,那么它什么时候可以成为一个跨省的利器呢?

别说,还真有。

在今年的广州国际车展上,广汽埃安推出了AION LX Plus车型。这款新车虽然在外观上采用了全新的家族式设计语言,但或许更能吸睛的,就是这款车的CLTC工况续航达到了1008km。

不过,作为一个电动汽车用户,虽然听到这个续航参数后满心欢喜,但也不禁产生了疑问与好奇:它究竟是采用了什么样的技术达到了如此高的续航呢?今天我们近距离来了解一下,这款拥有“四位数”续航的AION LX Plus。

一般来说,想要增加电动汽车的续航,提高电池包容量成为达到这一目的的最直接手段。而电池的容量=能量密度 x 电池体积,所以想要提高电池容量,要不就是增加电池体积,要不就是提高电池能量密度。

锂电池的原理是啥?

如果我们刨开电池来看,它的基本结构是由正极材料、电解液、隔膜和负极材料组成。以我们现在主流车企装配车型上的三元锂电池为例,它的正极材料为镍钴锰酸锂,而负极材料为石墨。

当电池的正极材料生成锂离子后,这些锂离子从正极"游进"电解液里,通过电解液"穿过"隔膜上弯弯曲曲的小洞,运动到负极(嵌锂),与早就通过外部电路跑到负极的电子结合在一起,以保证正负极的电荷平,而这其中外跑的电子就是我们所使用的电能了。而这其中的负极材料石墨由于其形态是多层结构,因此可以在层级缝隙间储存锂离子,而这也决定了电池的整体性能。

如何让电池“肚里撑船”?

不过,由于锂离子电池的化学性质,作为负极材料的石墨在储存锂离子方面是有一定的限制,只有372mAh/g。因此,如何增大电池的能力容量,成为了改变电动汽车续航的关键。所以,在不断地搜索和查找中,终于发现了硅这个材料。

在储能特性上,硅的储能容量是石墨的 10 倍以上,达到4200mAh/g,带有硅电极的锂离子电池的使用寿命比带有石墨电极的锂离子电池长约 30%。因此,将它用作电池的负极材料再好不过。

广汽在4月举行的2021广汽科技日中,发布了海绵硅负极片电池技术,并率先实现了量产应用,为突破续航打下了坚定基础。该电池技术能够让电池变得更轻、更小。通过这项技术,动力电池单体电芯在同等电量情况下,体积能够减小20%,重量能够减轻14%。同时,电芯能量密度达到280wh/kg,结合高集成电池包技术使整包电量达到150kWh以上。

这里要提到一句的是,硅这个元素虽然容量大,但是极易膨胀,硅材料在反应中体积变化高达320%,远大于现有的碳材料12%的体积变化,这不仅仅会导致硅材料颗粒的粉化和破碎,引起SEI膜的破坏和再生长,消耗有限的锂离子。除此之外,还会破坏负极导电网络,导致部分活性物质无法参与反应,从而导致含有硅材料的负极的可逆容量快速衰降。

在面对这种情况,广汽的海绵硅负极片电池技术的硅采用了纳米多孔结构,可以让其变得像海绵一样柔软有弹性。使硅在充放电过程中的膨胀收缩被限制和缓冲,不会碎裂。同时,让硅负极发挥出大容量的优势,像海绵吸水一样,储存更多的能量。

当然,支撑这个电池的还需要“纳米复合硅技术”“自修复粘结剂技术”和“梯度复合涂布技术”等。

所谓纳米复合硅技术是指:通过把硅材料控制在纳米尺度,并在表面包覆保护层,控制微观形貌,最大程度降低了硅基复合负极材料充放电过程中的体积膨胀。同时,这种表面包覆保护层也避免了硅直接和电解液接触,大幅提升了SEI的稳定性。

而自修复粘结剂技术则是将极片中的粘结剂进行改性优化使其具有优异的包覆、粘结和回弹性能,能使破损的硅负极极片在膨胀收缩过程中得以修补,保持很好的电极结构的稳定性。

最后,梯度复合涂布技术就是通过硅负极极片活性组分与非活性缓冲组分的梯度分布设计,大幅提升了活性层与集流体的结合力,改善了负极极片本体的结构稳定性。

回到我们的正题,正式因为AION LX Plus搭载了这款海绵硅负极片电池技术,因此其拥有了总能量高达144.4kWh的电池包,并且系统能量密度达到了205Wh/kg,而它也可以说打破了国内现有纯电动车续航破千的“紧箍咒”,成为跨省旅行的又一利器。

除了续航还有什么?

当然除了续航,这款车在动力总成上则采用了全新的高性能两挡双电机“四合一”集成电驱,由两组永磁同步电机和两个不同速比的减速器、电机控制器高度集成而来,并采用同轴向布置在车辆后桥。整套系统相比之前体积小了30%,重量也减轻了25%。如此,使得AION LX Plus的电机驱动效率高达90%,系统最高输出功率340kW,轮端扭矩高达6100N·m。而四驱版车型上,前桥还会额外搭载一颗200kW永磁同步电机,以前后三电机电四驱系统,实现整车最高功率540kW,百公里加速仅需2.9s。

在自动驾驶方面,AION LX Plus在行业内首次搭载3颗第二代智能可变焦微振镜MEMS激光雷达,配备行业最多的35个顶级智能驾驶硬件,包括3个第二代智能可变焦激光雷达,包括:3个第二代智能可变焦激光雷达、6个毫米波雷达、12个超声波雷达、8个自动驾驶高清摄像头、4个环视摄像头和2个独立高精定位模块。在华为高算力智能驾驶计算平台的助力下,可为用户带来同级独有的高速+城市路况NDA智能领航辅助驾驶功能。

值得注意的是,这一款激光雷达最远探测距离为250m,具备可变焦智能“凝视“功能,随时聚焦驾驶者关注的核心区域。在城区拥堵场景时, 环境感知刷新率可做到10~30Hz动态调整(主流第一代10Hz),毫秒级探测频率,快速识别加塞、鬼探头等突发情况,先人一步进行应变反应。在高速场景时,可实现垂直分辨率在0.2~0.05°之间的智能调控(主流第一代固定0.2°),能精准捕捉远距离锥桶、凹凸路面等,超远距离预判风险,提前进行减速、变道。

另外,其作为首款搭载城市NDA的车型,可实现全场景覆盖。同级独有的城市NDA可实现红绿灯路口直行、自主变道超车、红绿灯左右转弯、掉头及环岛通行等。还能更早识别车辆变化,对车辆、穿行的两轮车、行人等识别灵敏度提升3倍,有效防止加塞和避免刮蹭;可通过整车OTA持续进化应变能力。

同级独有双重监测高速NDA,可实现自主加减速变道,主动避让行车。搭载同级独有的HOD+DMS双重监测的高速NDA智能领航辅助系统,具备独家HOD手握电容感应方向盘功能,确保驾驶员手扶,结合DMS面部监测功能,实现双重监测。

可根据导航信息并结合高精地图数据,实现车辆在高速主路上主动选择最优车道行驶。可结合导航路线,自主选择最优辅助路线,告别堵车。可超远距离获取前方3km的道路静态信息,提前500m识别前方道路动态信息,实现自动加速、自动变道。遇到前方有大货车时,会自动加速超越相邻车道货车,同时懂得智慧礼让,主动保持30cm以上安全距离。车辆即将驶离或驶入匝道时,智能系统主动/推荐上下匝道,汇入主路时智能加减速变道,成功率80%以上,匝道最小通过半径100m。

除此之外,新车还具备同级独有的超视距召唤泊车功能,一次路线记忆,便可通过手机或车机实现6个固定车位或途经车位的自主泊车,记忆路线长度达150m。支持千里眼云监控模式,离车监控,手机随时看。支持地面、地库、非划线车位,实现全场景车位覆盖。

新车回顾

(拍摄车辆非激光雷达版本)

AION LX Plus定位为“智行千里纯电旗舰”,主打智能、续航与豪华,主要目标消费群体为睿智自信、追求品位优越生活享受、有强烈民族自豪感的新中产精英“中国新贵”,他们更愿意为领先科技、时间效率和高品质付费,AION LX Plus将以领先的产品实力,为他们带来高价值的产品和高端生活体验。

编辑总结:

综合来看,AION LX Plus的出现相比前款车型,不仅整体有了质的飞跃,也同时宣告了电动汽车迈向了续航破千的时代。目前,这款车预计将于明年的1月初上市并开启交付,包括城市NDA在内的主要辅助驾驶功能也会在2022年内完成OTA推送。所以说,如果像AION LX Plus这样拥有超长续航的车型被普及开来的话,我们再路面上常见的传统内燃机车还真有存在的意义吗?期待您的答案。

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刘昊编辑
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