尺子\防火林\CTP，蔚来75KWH三元铁锂电池包三大关键词，全球首创充满期待

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出品：电动星球News

作者：蟹老板本人

今天下午 14 时许，蔚来正式发布了传言许久的三元铁锂标准续航电池包（75kWh），并开始接受预订，预计 11 月开始向用户交付。

这也意味着从 11 月份开始，蔚来的交付车辆只会搭载了两款电池包：75KWH 的三元铁锂标准续航电池包，以及 100KWH 的三元锂长续航电池包。

消息发布后，可谓是一石激起千层浪，车主和行业内都就此进行了激烈讨论。

有人点赞。

因为老车主同样可以通过换电站使用上 75KWH 三元铁锂电池包，以 EC6 运动版为例，NEDC 续航可以从目前的 430 公里增长至 475 公里，相当于加量不加价。

也有人担心甚至开喷。

有人担心三元铁锂电池包不能解决铁锂电池（磷酸铁锂）的固有弊病，也就是「低温下续航崩」的问题。也有人觉得「三元最珍贵」的，认为五度电的差距不足以磨平三元锂与磷酸铁锂的成本差距；

那么，三元铁锂电池包技术到底是什么？真能完美解决铁锂电池冬季低温性能差、SOC估算不准等「续航崩」的问题？对于用户而言，是体验更佳了，还是更糟了呢？

今天上午，我们参加了蔚来75KWH 三元铁锂电池包技术的 Workshop，现在就拆碎了来聊聊会上得知的讯息。

以下 Enjoy！

一、用户体验第一

全球范围来看，磷酸铁锂可谓是卷土重来。

上面这张图是 2021 年的国内动力电池装车量统计。从增速来看，磷酸铁锂同比增长 338.6%，远超三元材料的111.2%。8月份的装车量，磷酸铁锂更是远超了三元材料。

八月底，特斯拉CEO 马斯克也在推特上盛赞铁锂电池：「铁锂电池的使用体验和三元电池一样！而且它可以充电到 100%。」详情请看我们此前的报道（马斯克盛赞磷酸铁锂电池好，三元锂要完？）

但是，磷酸铁锂电池包因为其材料特性，也存在许多影响用户体验的问题，譬如 SOC 估算不准，又譬如冬季低温下性能不佳。

尤其是 SOC 估算不准，让磷酸铁锂的用户体验有时很糟糕。

我们在实测某磷酸铁锂版本车型时， 就出现过 SOC还剩下 20% ，突然骤降到 5% 的情况。实际跑一公里，表显续航最多时能掉 10 公里。

为什么这样？因为 SOC （荷电状态 ） 的估算大多要依赖开路电压的校准。

理论上，开路电压的曲线越陡，估算越精。但磷酸铁锂开路电压曲线如图所示，在大部分区间是平的，这就麻烦了。这也是表显续航突然「崩」了的关键原因。

今天上午，蔚来电池系统副总裁曾士哲在 Workshop 上就透露，他们曾开发过 68 KWH 的磷酸铁锂电池包，但被蔚来高层直接予以否决。原因，就是用户体验不过关。

而在此前的财报电话会议上，李斌也曾表态：「磷酸铁锂的成本优势是毫无疑问的，但在成本之前，解决好用户体验是蔚来使用磷酸铁锂的前提。」

那么，这次发布的三元铁锂技术，真的「解决好了用户体验」？

二、尺子、防火林和CTP

其实，早在今年 4 月，中国专利局就曾公开过蔚来的一项专利申请：「一种电池系统、用于其 SOC 估算方法以及计算机装置和介质」。曾士哲就是发明人之一。

今天，他告诉我们，蔚来磷酸铁锂电芯大规模上车，其实比预期推迟了一年多。原因，就在于他们必须攻克磷酸铁锂低温性能差、SOC 估算不准的行业难题。

而在他们研发出三元铁锂电池包技术之前，所有的供应商都没提供有效的可行方案。

「有一次做实验，我们突然想到，可以将三元锂电芯做了尺子，是的，标尺，就能解决磷酸铁锂 SOC 估算不准的问题。」曾士哲说。

那么，我们就先从尺子讲起。

1、尺子

在三元铁锂电池包中，三元锂电芯首先是作为「标尺」存在的。

简单来说，就是磷酸铁锂的 SOC 虽然估算不准，但三元锂的 SOC 估算准呀。那就用三元锂 SOC 的上限和下限去做映射，从而实现整个电池包的 SOC 估算准确。

上面这张图，就是将三元作为估算标尺的示意图。大家注意看图片左边，三元电芯的上限和下限都要比磷酸铁锂电芯多很多。

之所以这样，是为了必须做寿命匹配。

磷酸铁锂电芯相对使用周期长，三元电芯相对使用周期短。但通过不满充满放，三元电芯的使用周期可以与磷酸铁锂电芯对齐，从而实现「在第一年的使用周期内，三元铁锂标准续航电池包（75kWh）的电池衰减，会略高于原三元锂70kWh电池包；从中长期使用来看，二者衰减程度持平，整体均优于传统磷酸铁锂电池。」

从我们现场了解的情况来看，一块 75KWH 三元铁锂电池包总计使用了 14 块三元电芯，分布在如图的四个角上。

这样布置的另一个好处是，在主动热管理时，三元电芯这样的布置，会让整车的温度均匀性更好。

接下来要说的是这张图。

红框框中的部分是电池包内置的大功率 DCDC。这是在三元电芯作为校准标尺外的另一件利器——「可实现快速、实时、均衡的电量校准。」

曾士哲说，内置 DCDC 是他们在三年前开始研发的，现在看好处非常多。有了内置的 DCDC，就不需要去唤醒整车或者使用小电瓶来做电池的自检均衡。

「整车下电时电池不下电。」

内置的 DCDC 今后可能会拓展到蔚来所有的电池包，无论是安全性、云端 BMS 的精准校准，还是用户体验、寿命等各个方面，蔚来电池的表现都会得到提升。

至于 SOC 最后的估算精度，蔚来表示，三元铁锂电池包的电量估算精度实现了与三元锂电池一致，误差降低至3%以内。

2、防火林

低温性能差是磷酸铁锂的材料特性，因此它的热管理变得比三元电芯更为重要。

这次在 Workshop 上，蔚来提出的解决办法主要有两个。

其中的被动热管理，被曾士哲形象地称为「防火林」——也就是上面图中说的「全散热路径物理阻隔」。

这是一套非常精妙的物理阻隔系统。

他们首先是对电池包的主体框架穿了个「外套」。图中红色标记的部分，就是「外套」，一种柔软的保温材质。

曾士哲说，这些点都是通过科学测量得出的。「电池的散热就像一个瓶子在漏水，需要知道漏点在哪里。」而这些漏点，与蔚来可换电的电池包结构也是紧密相关的。

为此，他们在测试时，在电池包周边布置了 300 多个传感器，去测量热通量，也就是「漏点」。

这张图中的黄色部分则是另一种保温材质。但与其他厂商不同，蔚来将这层材质贴在了框架上，而不是电芯上。

之所以这样，是因为这样才能起到「防火林」的作用，确保在低温情况下的热量传导可控。

他们甚至还把电池包的外部框架做了切断。如上图红框标识部分。目的，同样也是为了避免热的传导。

通过这样的主动热管理，三元铁锂电池包能够在低温条件下，相比磷酸铁锂电池包低温续航损失降低25%。

说完被动热管理器，接着来说主动热管理。

首先是通过均匀加热电芯的方式，来实现整车温度均匀性的提升。蔚来给出的数据是温度均匀性提升了 60%，电池最低温度提升了 40%。

曾士哲说，通过这样的辐射式主动热补充，他们可以在极寒条件下，将电池包的静置温度控制在零下五度左右。

之所以是零下五度，是因为根据算法测量后发现，这才是电池包需要的温度。太高了，在加热时消耗的能量不划算；跌破这个点，损失也会很大。

「在内蒙、东北，只要稳住这个点，整体续航提升是非常惊人。」

热管理最后要说的是这张图，双体系控制算法。

在 Workshop 上，曾士哲说布局、思路大家都可以学，但真要做出来，算法才是关键。

譬如，你需要结合电池产热动态调整热控制目标，平衡驾驶体验和能耗；

又譬如，需要结合每个人驾驶习惯，每个用户设定个 K 值，去决定怎么控制角落的温度，怎么控制面的温度等等

这些都是别人学不了的，他们自己也调试了七八月。「被动、主动、包含了算法、大数据，综合在一起，才能攻克的。」

甚至，仅 SOC 的估算，「整套算法已经是传统 SOC 算法的十倍。」

要「实现了优秀的低温续航表现和精准的电量估算能力，为用户提供与三元锂电池包同级的性能表现」，不仅仅是硬件，其实也包括算法这样的软件。

这才是自研的力量。

3、CTP

 CTP 本质上是工艺和结构的变化。在此前的 100KWH 电池包上，蔚来已经使用了宁德时代的 CTP 技术。

曾士哲说，他们其实也用刀片电池做了实验，整体容量可以再提升，但重量却会上去。此外，与宁德时代的合作，曾士哲也给予了高度的评价。这也是三元铁锂电池包最终选用 CTP 的一个很重要原因。

从数据来看，三元铁锂电池包采用了新一代的 CTP 技术，制造装配简化10% ，体积利用率提升5%，能量密度提升14%，达142Wh/kg。

毕竟不是宁德时代的主场，相关的技术细节，这场 Workshop 并没有展开来说。

三、充满期待

这是一位微博朋友两小时前发出的内容，我看到觉得很有道理。

作为 EC6 的车主，我其实对三元铁锂电池充满期待。

一方面因为下图，EC6 性能版的 NEDC 续航提升至了 475 公里，我想尽快能够在换电站换上。

一方面也是因为蔚来在电池技术上展现出了软硬一体化的能力。而 EC6 目前的高级辅助驾驶能力，在 3.0 之后，我也明显感觉到了稳定性、可用性的提升。

当然，我也看到蔚来社区内有人有不同意见，在算一下小账。

我认为社区应该有不同的声音。但具体到三元铁锂上，扎扎实实两年的纯自研不是投入？不是成本？算法不是价值的一种？成本不是包括了硬件，也包括了软件吗？

有一些算账的方式，其实真没有必要。

关键还在于实测，在于蔚来放出的这些指标，最终是否证明在日常驾驶、在极寒条件下有好的表现。

包括但不限于：

1、相较于磷酸铁锂电池包，低温续航损失降低25%；

2、电量估算精度与三元锂电池一致，误差降低至3%以内；

最重要的，是能不能持续让用户拿到电池技术进步带来的红利。

蔚来的 Flag 立在这里了，回头一定实测下。

（完）

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