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充电15分钟,续航400公里,汽车快充来了

福建宁德,全球最大的动力电池生产基地,全世界四分之一的电动汽车电池产自这里,平均每分钟有1000个电动汽车电池下线。

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电池的能量密度,是决定电动汽车续航里程的关键指标。过去10年,动力电池工程师王升威团队通过升级化学材料,将电池包能量密度提升了两倍,达到180瓦时每千克,让电动汽车续航里程从不到200公里提升到超过700公里。在化学材料短期无法取得重大技术突破的情况下,这已经接近电池能量密度的极限。

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如何继续提升?普通电池包是由模组组成,每个模组包含10个左右电芯,王升威的方案是取消模组结构,直接把电芯集成到电池包,同样的电池包空间可以放进更多的电芯,能量密度就可以再提升百分之二十。

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然而,每个电芯内部超过100层,如果每一层极片的厚度偏差1微米,电芯平均厚度偏差就会超过0.1毫米。一排电芯数量在20至30个之间,累计产生的2至3毫米偏差,将造成电池包无法组装。这样的结构变化,对电芯的一致性提出了极高的要求。

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为了实现目标,王升威和团队利用一年的时间,反复实验,才得到了理想的配方。石墨、粘合剂、导电剂和水的特定比例混合,这是团队秘不示人的独门技艺。它们在自动负压罐中充分搅拌,混合均匀后,被涂到铜箔上。

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严苛的生产工艺,将厚度达到60mm的电芯平均厚度偏差严格控制在0.1毫米以内,最终实现了整体质量极高的统一标准,让电芯直接集成到电池包的设想最终得以实现。
电池的能量密度提高到220瓦时每千克以上,由此将电动汽车的续航里程提升至1000公里以上。

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对于王升威而言,实现这个目标还远远不够。15年前,他从事手机电池的研制,创造了充电五分钟、通话两小时的快充传奇。五年后,转行到电动汽车电池研制的他,希望把快速充电的便利带给了电动汽车的用户,他们研制的电池包只需要充电15分钟,就能为汽车提供400公里的续航。

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仅仅一年前,这样的充电速度还被认为是绝无可能。更高的能量密度,更快的充电速度,日趋先进的动力电池,将让人们驾驶电动汽车出行变得更加方便、快捷、高效。

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