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06-21
广州车展上，除了小鹏X9之外，最受欢迎的两款MPV就是理想纯电动汽车，其外观为“高铁”新车MEGA. 这是理想汽车的首款纯电动旗舰车型，公司投入了大量资源，从其搭载的纯电动电池的联合研发就可以看出。
理想动力电池团队在理想内部规模并不大，不到100人，占理想员工总数的不到1%。
该部门划归整车制造二级部门，负责人向整车制造副总裁刘立国汇报。
电池团队规模虽小，但贡献却是巨大的。
从第一辆汽车到现在的三辆L系列汽车，理想汽车没有发生过一次电池起火或自燃的情况。
此次MEGA上搭载的电池采用宁德时代的麒麟架构，电池的最终形态由双方共同开发。
据负责人和柳志民介绍理想动力电池介绍，理想和宁德双方在博士共投入了70人。
在这个上千人的团队中，理想投入了人手，几乎都是理想电池部门的员工。
一般来说，普通车企完成一个电池项目需要一年半的时间，但李立光只用了一年半的时间，就拆解了电芯内阻并梳理了机理，整体而言，项目开发时间超过两年。
在重庆的一次私人会议上，理想用了5个小时向媒体解释理想如何开发纯电动技术。
能量补充是消费者面临的最直接的问题。
近两年车企一直在通过增加动力来解决。
但功率越大，充电越慢，也会影响补能体验。
所以当电量达到一定上限时，要解决的核心问题就是充电速度。
要做快充，还必须保证电池的其他性能不会损失。
原理很简单，但实际应用却很难。
提高电池性能是一个系统工程，系统中不能有任何缺点。
特别是对于快充来说，这涉及到电芯本身性能的提升，以及电池的热管理能力以及与整车的兼容性。
如何在各方之间取得平衡尤为重要。
当前，电池行业面临的核心命题之一是成本控制。
车企更倾向于选择便宜且充足的电池，而不是选择技术先进但价格昂贵的产品。
为什么理想要冒这样的风险？为什么上半年推广的4C电池下半年就变成5C了？ 5C电池的难点在哪里？理想电池是如何从4C发展到5C的？理想与宁德的合作是如何展开的？ 雷锋网试图破解这些问题。
与宁德时代的合作可谓一波三折。
与外界对理想的刻板印象不同，理想在发布第一款车型理想ONE后，理想开始研发包括电池在内的纯电动相关技术。
早期，理想内饰与当今市场上大多数车企一样，想要两条腿走路：“增程式”和“纯电动”。
但由于当时的充电技术还不完善，无法从根本上解决用户的续航问题，所以只推出了增程车型。
但这并不意味着他们看不到纯电动车型的机会。
2009年，理想汽车时任整车厂负责人马东辉带领的电池团队与动力电池总监刘志敏讨论了电池未来的发展方向。
当时，理想电池团队规模还不到现在的1/5。
在看到蔚来发布高端电池后，理想内部也思考了大规模的电池项目。
但推导后发现成本太贵，不划算，所以该项目没有推进。
之前，电池团队的重点主要是理想ONE的电池项目。
当时理想ONE使用的是宁德时代的电池，双方的合作是基于项目制。
理想将需求下达给宁德时代，宁德时代生产制造。
宁德按照理想设计开发的电池性价比非常高。
电池不仅可以供应给理想，还可以出售给其他厂家，而且生产线可以重复利用，一石二鸟。
此次合作让理想看到了理想电池团队的专业技术能力。
双方的合作经验良好，也为后续的联合研发奠定了基础。
在理想ONE量产交付后，理想电池团队对用户在高速公路上用油的场景进行了调查。
经过研究推演，发现10-15分钟充电公里是未来的发展趋势，于是他们开始研究4C电池的可行性。
C是充电速率的单位，描述电池充电和放电的速度。
简单理解，几个C就是指不到一个小时就可以将电池充满电，4C就是指15分钟就可以将电池充满电。
数字越大，充电速度越快。
单位时间通过的电流越大，电池产生的热量就越多，随之而来的就是电池温升的问题。
要解决电池温升过高的问题，必须降低电池的内阻。
然而，电池的高充电率和低内阻就像鱼和熊掌，不可兼得。
但理想认为，要提高纯电动电池的性能，为纯电动汽车提供良好的充电体验，必须“两者兼而有之，需要，还需要”。
一开始，理想汽车想到的第一个合作伙伴就是宁德时代。
宁德可以生产出理想的电池，但材料成本太高。
再加上当时快速充电站的建设和普及程度有限，宁德觉得该方案并不经济。
因此，最好预先付款并让宁德根据您的要求制作样品。
在此期间，理想也想过寻找其他电池厂商，包括三星、蜂巢、欣旺达、中航锂电等。
知情人士告诉雷锋网，“当时其他公司也愿意这么做，但由于行业发展有限，超快充电池的充电速率和内阻的降低无法实现。
”不和解，短时间内无法达到理想的要求。
”供应商不会，没关系。
Ideal以前做项目的习惯是与供应商一起“成长”。
一位曾参与过理想项目的业内人士曾对雷锋网表示，“理想属于一家能够为供应商赋能的车企。
一旦它决定与你合作，它就会投入足够的资源，派人驻扎。
如果有需要，我们也会帮你组织团队。
”这种模式在电池研发中使用过一段时间。
后来理想公司内部审查时，电池项目开发周期太长，这种“帮助”模式难以为继。
因此，我们改变了思路——先给供应商提供方案，然后协调资源。
因为在客户合作和研究深度上与国内其他电池厂商还有差距，理想又回去游说宁德时代的高层、中层。
与宁德公司高层及基层工程师反复讨论项目可行性后，双方花了一年半的时间专注于降低电池内阻，最终确定了合作。
之后，双方确定了努力的大方向——快速充电，提高单位时间的峰值功率，并尽可能长时间地维持这种状态。
快速充电的理想要求是续航里程为 12 分钟。
如何优化充电曲线？双方在微观和系统层面都取得了进步。
微观层面，对电池材料（正极、负极、电解液、隔膜）进行优化；在系统层面，要长时间维持电池的峰值功率，必须提高系统散热和内阻。
第一个问题：如何提高系统的散热能力？ Lideal与宁德时代联合开发的基础是后者的麒麟架构，取消了传统的底部水冷策略，采用夹层方式，使冷却面积增加了五倍。
传统电池的散热方案是将液冷板放置在电池包下方进行冷却，而麒麟架构则将盖板、水冷板、电芯、底板、冷板插入每排电芯之间从上到下。
。
不过，电池专家告诉新知家，扩大液冷系统的面积并不困难。
困难在于将冷板放置在电池单元之间。
电芯膨胀会挤压冷板，冷却液循环不足会降低散热效率。
如何让液冷系统在正常使用过程中保持灵活？ 针对冷板膨胀力问题，宁德积累大量数据，与理想一起进行结构创新，让冷板拥有“恰到好处的弹性”，不会影响水冷效果由于电芯膨胀造成的过度挤压，并能保持整个电池组的结构安全。
扩大液冷系统的面积，提高散热，技术上并不难。
另外一个比较难解决的问题就是如何降低电池的内阻。
要实现每公里12分钟的充电性能，电芯内阻必须足够低。
当时市场上铝壳电池的能量密度一般在Wh/kg左右，电池内阻一般在0.4～0.6毫欧之间。
因为电池必须耦合到车辆的热管理，如果内阻太高，温升会很高，达不到系统的冷却能力。
与过去的电池芯内阻相比，理想的目标是降低至少40%至0.3毫欧。
如何降低内阻？ Ideal对电芯的内阻做了很多详细的拆解，找出哪些是结构阻抗和机械阻抗，哪些是电化学反应引起的阻抗。
为了拆解电池的内阻，理想扩大了电池团队的规模，开始从一些领先的电池制造商中招募资深博士。
传统项目通常只做两层拆解，但理想和宁德对电池内阻组件进行了三层拆解，分解了17个项目，并对每个拆解的内阻组件进行了检查。
优化可行性分析。
光是拆除细胞内阻，双方团队就花了一年半的时间。
为了降低电池的内阻，利迪尔和宁德时代还从微观层面改进了电芯的组件（正极、负极、隔膜、电解液）以及电子和离子的传输路径。
电芯充电的过程就是锂离子在电解液的配合下从正极流向负极的过程。
要实现快速充电，需要在整个过程中大幅提高电池的材料性能。
至于正极材料，理想的材料是平衡性能和安全性的中镍三元材料。
高镍含量保证了相同电池尺寸下电池具有更高的能量密度。
但随之而来的问题是，材料在长期流通下容易出现不稳定现象。
理想的解决方案是在镍材料外部添加一层支撑和加固层，使正极材料更加稳定。
导致正极表面的涂层材料过厚，锂离子难以通过。
这样一来，双方都做了很多工作来平衡如何让正极更加稳定，防止内阻增大。
锂离子离开正极后，需要通过电解质传导穿过隔膜。
为了提高离子的通过率，双方的想法是增加单位面积的孔隙数量，将孔隙率提高10%，同时缩短锂离子通过的路径。
分离器并减少曲折度。
锂离子穿过隔膜并嵌入负极的过程可以想象为车辆通过高速公路ETC收费站的过程。
当收费站越多、通道越多时，单位时间内流入的车辆就越多。
离子穿过隔膜后，到达负极。
为了让离子在负极中更快地扩散，双方的解决方案是在负极材料表面涂上一种特殊材料，相当于一个漏斗，可以加速离子的通过，同时保持结构稳定性。
各方面改进的最终结果是，立德与宁德联合研发的增压电池发热功率降低了25%，充电时电池温度降低了7度。
经过理论与实践相结合，双方于2016年完成了电池架构方案的确定，下半年获得了宁德时代生产的样品，开始优化工艺。
双方的电池研发经验持续了三年，而普通公司的电池项目一年半就完成了。
从4C到5C：双方都探索了电池性能的边界。
在此前的重庆私下会议上，理想也公布了MEGA的充电曲线。
可以明显看到，理想汽车的充电功率已经达到了千瓦级的5C充电功率。
并且可以持续大约2分半钟。
检测结果公布后，引起外界诸多争议。
上半年，理想汽车和宁德均宣称自己都是4C。
很多外界认为，“如果是5C，宁德时代为什么不早点在8月份的发布会上拿出来宣传呢？”理想汽车电池工程师罗波解释说，“理想汽车电池工程师在今年年初进行冬季校准时，电池只能达到4C级别。
在北方冬季的低温环境下，电池的充电性能理想，在保持电池绝对安全的同时，我们想尽可能地“探索电池的极限边界”。
为此，理想专门开发了高精度三电极。
技术找出了这款电池的临界充电容量，并用数据证明它确实可以达到5C的峰值速率，知情人士表示，“电池设计没有改变，但有微调。
一般来说，电池厂商在宣传充电倍率时都会保留一些安全冗余。
比如电池可以做到7C或8C，但他们只会宣称4C。
理想的是通过技术手段试图弄清楚电池的边界。
。
此外，也有外界质疑，即使电池充电速率能够达到5C，放在普通2C或3C充电桩上也未必能保持5C的峰值速率。
但刘志敏告诉雷锋网，“我们测试过，在国家电网的千瓦级充电桩上，可以用最大功率充完前95%的电量；在千瓦级充电桩上，可以充满90%的电量。
”我们的系统是全球性的过充性能体验，整体电池化学系统材料针对过充性能进行了优化，整个SOC部分的功率能力得到了提高。
“本质上，理想的是提高峰值速率。
这并不简单。
它不仅提高了峰值，还提高了整个系统。
以前4C是指从20%充电到80%，充电只需10分钟，续航里程为公里，但现在5C可以在12分钟内从10%充电到80%，但续航里程为超过2分钟。
多出的公里数是5C的贡献。
电池专家进一步解释说，“电池充电过程中电流不会逐步减小，而是会平滑过渡。
因此，电池充电功率在之前的充电时间内增加，并且后续的充电功率将与之前的峰值保持平滑过渡状态。
例如，电池达到kW峰值功率后，不会断崖式下降到kW，而是逐渐从kW下降到kW。
“要解决电池本身的充电问题，过充布局中理想的思路是优先布局高速超级充电桩。
把堆填满。
”刘志敏向雷锋网（公众号：雷锋网）解释道， “之所以大力投入高速增压，是因为普通充电桩可以解决城市地区纯电动汽车的充电和补充能量的问题，但纯电动汽车最根本的问题是解决用户的里程焦虑。
郊区、城际以及更远的长途旅行。
”理想在今年第二季度财报中透露，到今年年底将建设超过一个充电站，每年建设一个。
结论 在麒麟5C电池的开发中，采用了大面积水冷技术和更好的电芯。
材料、从电芯到电池包到整车，从设计到管理到安全，理想和宁德时代投入的时间和精力越来越少，随着性能的提升，成本也会随之增加。
车企会选择价格便宜但够用的电池，不会选择技术先进但价格昂贵的电池，刘志敏表示，“5C增压电池的成本只有在可以接受的范围内，才会大规模商业化。
” 。
我们的定价和成本是基于用户需求的核心原则，经过严格的计算而制定的，以满足商业化的要求。
决策。
未来MEGA的发布会一定会大受欢迎。
当销量增加时，电池成本也会因规模效应而下降。
》（作者长期关注理想汽车，欢迎有兴趣的读者加作者微信交流爆料，微信ysl29）相关文章：超0个审核点，理想汽车为何需要“掌控细节”？ 雷锋网原创文章，未经授权禁止转载，请参阅 0 收藏 分享： 相关文章 利汽车 CATL 唐晶 超0评论分，为什么利汽车需要“控制细节”。
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