瑞浦兰钧携“问顶”电池,征战高端动力市场-电动汽车观察家

瑞浦兰钧携“问顶”电池,征战高端动力市场

2023上海车展上,瑞浦兰钧首发了“问顶”电池158Ah、200Ah产品,并宣布158Ah电池投入量产。

“问顶”158Ah的磷酸铁锂电芯,体积能量密度达到450Wh/L,支持600-700km续航车型;“问顶”200Ah的三元电芯,体积能量密度达到650Wh/L,支持800-1000km车型。

瑞浦兰钧的产品主要是电芯结构创新,通过压缩顶部空间,极大程度提升了空间有效利用率,从而带来能量密度的大幅提高。

问顶电池在成本、安全性、寿命等方面,相比传统工艺电池也有实质性提升。

此外,158Ah的电芯将在今年5月份进行C样交付,四季度进入全面量产阶段。

01

提升空间利用率、改善寿命

“问顶”电池创新之处在于缩短极耳长度,改变其与转接片的连接方式。瑞浦兰钧采用一体化焊接技术,使得电芯内部结构实现了一体化的连接,把原有的顶部空间由15毫米缩减到了8毫米,使空间利用率有效提升7%以上。

具体来看,就是针对传统电芯极耳弯折区域存在的浪费空间,瑞浦兰钧通过技术创新,将电芯卷芯与盖板紧密地连接,极耳无U形的弯折,对电芯内部的顶部空间进行压缩,形成了一个高稳的结构。

要弄懂瑞浦兰钧压缩顶部空间的意义,先要理解传统电芯预留空间带来的潜在风险。

一般来说,在将电芯放入壳体时,在合芯的同时需要对极耳进行弯折,折极耳会导致五大问题:(1)在高度方向需要预留折极耳的空间,导致电池高度方向上空间利用率低,电池的能量密度受到限制;(2)折极耳的空间较小,极耳到转接片的路径、松弛状态不同,极耳冗余、下沉,带来短路风险;(3)折极耳后极耳没有支撑,极耳容易插入极片中,同样带来短路风险;(4)装配过程中极耳受挤压,容易损坏断裂导致过流能力下降,影响电池的性能和使用寿命;(5)极耳较长,电池内阻大,影响电池性能,还提高了原材料成本。

瑞浦兰钧的改进方向,是使电芯极耳可以穿过该极耳装配部之后弯折,再与转接片的上表面贴合并导电连接,这样减小了原来用于折极耳的空间,提高了电池在高度方向上的空间利用率。

极耳弯折之后在转接片的上表面与转接片导电连接,避免了极耳冗余、下沉、松弛状态不同等带来的短路风险,而且可以改善电池的性能和使用寿命。

简单来说,这一举措带来三大好处,没有U型弯折,形成高稳结构;极耳长度缩短50%,带来超强过流能力;卷芯空间利用率提升,体积能量密度提升10%以上。

从电芯内部结构来看,电池电芯的顶部基本上和盖板的下底面非常接近,可以最大程度利用内部空间。它的体积利用率将全面超越大圆柱电池。

除了电芯结构技术,“问顶”电池还融合了稳定固液界面技术、双高电极技术、工艺和装备技术这四大创新点,通过采用高面密度、高压实的设计理念,围绕双高设计的多维固液界面,宏观微观技术,深入构建多维孔隙结构,实现了浸润技术的突破。

从成本来看,这项技术会在原材料及控件方面节省5%以上。

02

长续航、高安全

这些新技术不仅可以降低制造成本、延长电池使用寿命,还可以在产品性能上,实现更长续航和更高的安全标准。

由于采用问顶技术,电芯的空间利用率得以提升,现在158Ah的问顶电芯,在未使用问顶技术前,同等体积下的电芯容量仅为142Ah,容量提升10%以上。提升后,体积能量密度达到450Wh/L。

这款磷酸铁锂电池,可以实现3C以上倍率放电能力,以及3000周以上长循环寿命,可以使车型里程突破700公里。

在中镍三元体系下,同样利用问顶技术,174Ah的电芯容量提升至200Ah,体积能量密度达到650Wh/L。

该电池循环寿命2000周,可使车型续航里程可突破1000公里,高镍三元动力电池的电动车有望突破1200公里。

除了能量密度提升带来的长续航外,“问顶”电池具有更紧密的结构,提升了电池应对震动冲击的性能,提升了安全性。

按照瑞浦兰钧的设计,采用问顶技术的158Ah磷酸铁锂方案能替代三元方案,整包节省成本15%以上;200Ah问顶三元中镍电池,续航能力可基本追平常规三元高镍方案,同时安全性要远好于高镍三元电池。

03

定向高端客户

瑞浦兰钧希望以此技术,服务更多的高端车型。

2020年,采用NCM811体系的车型,连二连三地发生安全事故,导致市场对于高镍方案心存顾虑。

但是消费者和车企对高续驶里程的车型需求不减,为了满足这一需求,高压中镍成为替代方案。

瑞浦兰钧200Ah的“问顶”650 PACK就是典型的中镍方案,可以为高端车型提供“能量密度高、安全性能好”的尖刀产品。

目前看,瑞浦兰钧的技术已经受到了高端品牌的认可,在高端车型配套方面已经有所斩获。例如,瑞浦兰钧是高端品牌smart的主要供应商之一。

早期的smart定位是奔驰专为年轻人打造的轻奢品牌,具备豪华和年轻时尚的特点,是海外中产家庭最喜爱的车型之一。2019年,奔驰和吉利共同持股后,将smart品牌转型为全球领先的轻奢智能纯电汽车科技品牌,典型的高端豪华车型。

此外,瑞浦兰钧也进入沃尔沃的供应链。

能够进入高端车型配套体系,说明瑞浦兰钧的产品性能和质量等各方面都通过了严苛的审查。

04

依托青山资源、海外拓展优势明显

当然,除了产品性能,稳定的供货能力,也是车企所看重的。

在产能规划方面,瑞浦兰钧践行稳扎稳打、小步快走的模式。截至2022年9月30日,瑞浦兰钧共有32.7GWh的设计年产能;预计到2023年底,瑞浦兰钧的年度总产能将超过70GWh,生产基地将分布于浙江温州、浙江嘉善、广东佛山、广西柳州及重庆。

远期,瑞浦兰钧的目标是2025年底前达成150GWh以上的产能。

此外,瑞浦兰钧在上游原材料和海外布局产能方面,也有其它电池企业难以比拟的资源。

瑞浦兰钧背后是“镍王”青山集团,业务布局遍布全球,有着深厚的资源背景,也与上游原材料企业关系密切。

目前,国内绝大多数前往印尼发展电池用镍产业的电池上游产业链企业,包括华友钴业、格林美、中伟股份、宁德时代子公司广东邦普、贝特瑞等均宣布在青山工业园内建厂。

因此,这样的资源禀赋扶持下,瑞浦兰钧的扩张相比其他电池企业更具优势,叠加具备技术优势的产品,长期发展值得期待。

本文由 电动汽车观察家 作者:王 凌方 发表,其版权均为 电动汽车观察家 所有,文章内容系作者个人观点,不代表 电动汽车观察家 对观点赞同或支持。如需转载,请注明文章来源。
11