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在哈弗技术中心,超级硬核科技产品摆满了两层巨大展厅,看看这些电动化、智能化的前沿技术,我们不禁赞叹,这太“长城”了!
据了解,长城在本次活动中,共发布了112项科技成果,并被分成了智能科技与碳中和两个部分。而其中大部分技术不只是实验室成果,它们都正在向实际应用领域发展,并运用到其它主机厂的产品之中。既然长城汽车科技节猛料多多,EV视界挑几个重磅技术来聊聊。
碳中和展区
在长城汽车发布的2025年战略中,要实现全球年销量400万辆,其中80%为新能源汽车型。因此,在这个碳中和展厅中,我们看到了长城汽车在新能源之路上的技术实力。那具体有哪些亮点呢?我们依次来看。
大禹电池
6月29日,在长城汽车第八届科技节上,长城汽车以“大禹治水,变堵为疏”为构思,成功研发出号称“零热失控”的“大禹电池”,能够有效解决不同化学体系电芯热失控之后的起火、爆炸问题。
大禹电池电池采用三元811大容量高镍电芯,通过多梯次换流系统、快速极冷抑制系统、多级定向排爆系统、灭火盒系统等全新设计,让电池在热失控情况下实现不起火、不爆炸,所排出的烟气温度也控制在100摄氏度左右。
其融入8项全新设计理念——“热源隔断、双向换流、热流分配、定向排爆、高温绝缘、自动灭火、正压阻氧、智能冷却”设计,并布局数十项核心技术专利,主要覆盖热源抑制、隔离、冷却、排出等领域。
无钴电池
目前,现有三元体系的锂离子动力电池中,正极材料的成本占比达到30%~45%,这其中,以 523体系为例,钴在其中的占比达20%,作为战略性的资源,钴的价格波动将会直接影响到最终电芯的成本。
长城蜂巢新能源的无钴正极材料研发在2018年5月启动,团队初期围绕合成工艺、包覆、掺杂等方面做了大量研发。经过一年努力开发出无钴正极材料,并在2019年6月完成实验室A样。此后,团队继续在中试线进行中试试验,重点是对温度曲线、合成气氛、装料量等方面进行一系列严苛的品质性能验证和优化,2020年4月成功完成B样设计和开发,并在2020年6月开始制备吨级产品供电芯开发。
长城蜂巢新能源共推出226Ah和115Ah两款无钴电池。其中,226Ah采用第三代高速叠片工艺,搭载矩阵式PACK设计,可实现800+公里的超长续航。
而115Ah款采用1.5倍MEB成熟壳体结构,能量密度可达≥240wh/kg。并且整体成本较高镍低10-15%,循环寿命达RT≥2500cycles并以通过140%SOC过充和150℃热箱的测试。目前,无钴电池已小批量搭载并进行装车层级验证。
坦克平台越野插电混动系统
动力总成"混动化",是长城汽车加速实现"碳中和"目标的重要战略之一。其基于用户出行场景需求差异、驾驶风格喜好,自主研发了三大混动平台,包括智能DHT混动系统的柠檬平台、极致性能混动系统的柠檬平台和强悍越野系统的坦克平台。而这最后的坦克混动平台,其整体的性能在全球暂无对手,而它也是我在本届科技节中最为关注的对象之一。
这款混动系统基于坦克平台打造,采用自主研发的V6发动机,匹配大扭矩9HAT变速箱和P2混动系统,综合功率410kW,综合扭矩750N·m。在越野4L模式下,攀爬比可达57.2:1,节油率超过25%。
另外,根据混动模式的不同,PHEV版搭载一组容量为19.94kWh的电池组,而HEV版则搭载容量为1.75kWh的电池组,均采用智能液冷热管理系统,低温静置降温速率≤3℃/h,低温加热温升速率≥45℃/h,高温下可确保电池工作温度≤45℃/h。
排气热量回收系统
该系统利用发动机燃烧废热提升冷却液温度,使发动机、电池、电机等快速达到正常工作状态。
其工作原理主要将车辆运行中大约30%的燃烧能量转化成排气热量,EHRS串联在排气系统,在冷启动工况,阀门关闭,通过排气与交换器的热传导,将热能传递给冷却液快速升温,当冷却液达到正常工作温度,阀门扣开,废气直接排出。
既然是新能源车,在充电方面自然也要突破技术发展,将高效与便捷放在头列。在充电系统展区,无线充电技术与氮化镓车载电源成为了关注的重点,而它们不久之后也会运用到我们的生活之中,带来足够的便捷。
无线充电系统
这款无线充电系统将与自动泊车技术相融合,可同时实现充电功能、FOD功能、LOD功能、PD引导功能等。
该无线充电系统,其功率发射端和功率接收端之间无电气接触,可进行隔空充电,无需手动连接汽车或充电装置。并且其与自动驾驶。智能网联等技术结合,可实现汽车自动寻位补电的功能。
氮化镓车载电源
这款车载电源采用第三代GaN半导体材料,通过其高频、低损耗等特点,实现电源产品效率的大幅度提升,并且PFC电感尺寸体积降低50%,DCDC变压器尺寸体积降低约50%。
再往前走,我们就来到了长城汽车氢能源技术的展区。目前,长城汽车不仅构建了氢能“制-储-运-加-应用”一体化供应链生态,打破核心技术壁垒,还联通上下游产业链,加速氢能商业化推广。目前长城汽车已经实现“电堆及核心组件、燃料电池发动机及组件(控制器等)、Ⅳ型储氢瓶、高压储氢阀门、氢安全、液氢工艺”六大核心技术和产品的知识产权完全自主化,多项技术均突破了“卡脖子”的行业痛点。
氢气发动机
氢气发动机顾名思义,就是以纯氢气作为燃料的内燃机。这项技术从技术本身来说是相对比较成熟,而将氢气内燃机纳入氢能发展战略。氢气发动机作为零二氧化碳排放技术是氢燃料电池非常好的补充技术,弥补了燃料电池一些不适用的应用场景。而氢气供给系统又完全与燃料电池相同,不增加额外的负担。氢气发动机的成本更低,热效率相当。
长城这款氢气发动机的热效率为42%,最大功率为120kW(163Ps),最大扭矩230N·m,搭载氢气专用直喷系统、高压耐腐蚀氢气供给系统等多项新技术,预计2025年投入使用。
110kW商用车燃料电池系统
这是一款针对商用车而研发的正向设计燃料电池系统,额定净输出功率达108kW,质量比功率密度428W/kg,并且整体采用集成化设计,具有国产化率性价比高等优势。
95kW乘用车燃料电池系统
这款针对乘用车的燃料电池系统采用高度集成化一体设计,不仅实现高功率密度,核心零部件实现100%国产化。
VF25T带能量回收燃料电池空压机
VF25T型氢燃料电池空压机是一款车规级、紧凑型离心式压缩机,采用空气悬浮轴承、超高速永磁同步电机、可变截面能量回收单元,与传统离心空压机相比,空压机系统效率提升20%左右,进而提升电堆系统净输出功率约3%。
FTXT燃料电池去锂离子器
在燃料电池系统运行过程中,燃料电池双极板上产生的高电压会导致带电离子渗入冷却液中使其成为导电介质,进而传输电压造成燃料电池能源损耗,故在冷却系统中增加去离子器。
去离子器被活性物质树脂所填充,树脂是以吸附为特点,由苯乙烯和二乙烯苯等单体构成,通过悬浮共聚法制得粒子,树脂吸附带电离子,并完成阴阳离子交换,保持冷却液的低导电率,完全满足燃料电池冷却液导电要求。
G13大功率燃料电池电堆
燃料电池电堆的主要功能是提供直流电源输出,其基本原理是空气中的氧气与氢气进行电化学反应,产生电能及水。
该产品为自主研发的新一代高功率密度金属板水冷电堆,关键零部件双极板、膜电极完全实现国产化。电堆整体采用超薄单电池设计,堆芯体积功率密度4.2kW/L,整车搭载性好,机舱内布置灵活。
除此之外,其具有高安全性,高可靠性,高适应性,可适应-30℃环境启动,并且其乘用车电堆设计寿命达≥7000h,商用车电堆设计寿命达≥10000h,可根据客户需求定制化开发。
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