585.9Wh/kg的柔性固态电池？扒扒原文看看该体系的优点和局限性分别是什么

最近小米汽车的两则消息可以说是引起了广泛关注： 1）Yu7 Max在24小时耐力挑战中刷出了纯电动车的新纪录3944公里，超越了几个月前由奔驰CLA刚达成的3717公里的旧成绩。 2）Su7 Ultra的量产版本在纽北以7分04.957秒的成绩成为“纽北最速量产四门车”，可以说是再次为中国品牌、为电动汽车的性能成绩刷出了新的高度。 小米作为中国电动汽车的代表，无疑这次取得了很好的成绩，引起了很多注意和讨论。不过有一个讨论就很有意思，大V陈震和韩路两位针锋相对，对24小时耐力赛中到底电池有多大的贡献进行了一番大争论。其实不管是24小时耐力，还是征战纽北，对于电动汽车的性能都是最严酷的考验，而对于电池——三电中的核心部件，自然也是有很高的要求。在本文中，刘博将试着介绍这个挑战对于汽车难在哪里，并相应分析电池在其中起到的作用，以及讨论一个问题：征战24小时耐力挑战赛，我们需要什么样的电池？ 24小时耐力挑战赛是什么？ 24小时耐力挑战赛其实是参考了目前世界三大汽车赛事（F1世界一级方程式锦标赛、WRC世界汽车拉力锦标赛、勒芒24小时耐力赛）中的法国勒芒24小时耐力赛。 勒芒24小时耐力赛位于法国勒芒市的萨尔特赛道（Circuit de la Sarthe）全长约13.626公里，以混合封闭公路与专用赛道著称。要求各家参赛车辆在24小时中连续的行驶-补能，整个过程中不换车只换人，然后看24小时内哪辆车可以跑的更远。前一阵CLA刚刚完成的24小时耐力赛，并不是去法国勒芒参加比赛，而是在意大利的纳多高速赛道完成的，基本可以理解为模拟但实际与勒芒并不一样的内部测试（但是也是非常严苛的）。而这次小米Yu7 Max（麒麟电池三元版）则是在我们江苏盐城的一个内部测试场完成的，应该说条件是与CLA类似的，所以这个挑战不是勒芒，但是也参考了勒芒。 以CLA的24小时耐力赛为例，介绍其与勒芒24小时挑战赛的区别，结果来自deepseek 该挑战对于整车的核心考验？ 好，介绍完了挑战赛背景，我们来看看，一般要完成24小时挑战赛，对一辆汽车要有哪些核心考验？ 传统上当然是油车跑这些挑战多。那我们先看一下如果是油车挑战24小时耐力赛，主要面对的挑战是：1）性能-效率的平衡（要跑的快，但是快了油耗高，这样反过来会导致停下来加油浪费的时间变多），要优化高速性能和能效，找到速度的最佳平衡点；2）油耗控制（在这里你就完全不能套用我们家用车的600公里一箱油的概念了，高速下的能耗都常是很夸张的数字）；3）补能时间控制（跑完一场比赛加30次油非常常见，总共能占半小时左右）；4）高强度运行带来的对整车各部件磨损、机械可靠性、疲劳方面的考验；5）空气动力学优化（毕竟飙高速极速），参考赛车的各种空气动力学优化；6）轮胎（这么连着跑轮胎磨损很快），跑起来需要1~2小时换一次；7）人机协作，整个过程时间紧凑，对于人的体力意志要求很高，团队也要协作好能迅速做好换人、补能、换胎等工作，并应对各种偶然突破情况。 而以上这些点如果对应到电车的话，我们不难发现，与电动VS油/混动区别主要相关讨论的点就是在1、2、3（动力系统性能、效率、补能相关），而4、5、6、7可能对于电VS油来说，当然会有区别，但是差别不是很大。所以针对1、2、3大方面，在后面文章中我会围绕纯电车/电池的要求展开分析，但是展开的维度会调整成5个：能量、动力、能耗、散热、充电。 足够的能量和较高的能量密度 一块能量合理大的电池可以保证我们“腿长”，这是我们达成的续航最核心条件之一（另一个则是能耗），这样就不用老是急着跑一会就去充电。而在这方面电动汽车的痛点其实会格外突出：毕竟充电时间再短也没有油车快，所以续航要是太差，那基本就很难达成一个好成绩了。 Yu7 Max使用的三元麒麟电池具有101度电的高能量，CLTC里程达到760公里，这对于一般家用和征战赛事都完全够用。而且考虑到性能型高端车对于车重控制的要求，减少电池占用空间的考虑，能量密度更高的三元电池比磷酸铁锂在性能-赛道领域无疑具有更明显的优势，毫无疑问是性能车的首选，而Yu7 Max和Su7 Ultra的赛道表现，毫无疑问，已经证明了这一点。 而且如果电池能量密度太低，堆一堆电池就会变成了纯拉着电池在跑，这对于家用车还勉强说的过去（但是能耗也很垃圾，把车堆电池做到三吨是一种略抽象的行为），对于赛道领域则是完全不可接受的——这意味着很差的推重比，意味着对于整车各个环节优化任务的巨大负担（比如车重带来的磨损等）。 强劲的动力输出在任何工况下都不能打折 性能车要干什么？有劲！拉速度！在电动时代动力是更富余的，那追求更高的放电功率能力和马力输出自然也是我们电动性能巨兽的必备课。如果不能在直道上力大砖飞的超过油车以自己的性能取得优势多赚些时间，那后面不可避免的充电环节中电动车的劣势会尽显，整体成绩好不了。 三元材料具有层状结构，先天的离子扩散路径比磷酸铁锂一维通道更通畅，本征离子、电子电导都要更好，因此在保证能量密度的前提下来提供超强功率是先天同样也更为合适的。以Su7 Ultra的麒麟电池为例，其具有最大1330kW的功率输出能力，而即使是馈电状态（20%电量）也具有800kW的输出功率，相信宁德时代-小米在这方面做了很多优化和验证工作，保证各种常用条件（宽的温度、电量区间）下电池都能保持稳定的长时间峰值功率输出（不能只是在满电室温下才是一条龙）。 而Yu7 Max的双电机可以提供最大508kW的功率，690马力以及866Nm的扭矩，其实你如果大概对电池充电-放电能力的关系有些概念的话，就不难知道，如果一个电池能以一个功率充，相同功率放更是不在话下——能5.2C也就是500kW左右充，500kW功率的放电对电池来说完全算不上什么严苛考验。因此对于Yu7 Max这台车来说，输出功率的瓶颈恐怕根本不在电池，而是在电机或者说是整车的设计。 综上所述，三元麒麟电池在小米的两台车上，都有很强的功率发挥能力，已经都通过赛道的表现证明了自己动力性能王者的实力——一切以实际成绩说话，有底气！ 能耗牛才是真高效、真性能、真豪华 如前所述，不管是油车，还是电车，只要一飙起这样的赛道高速（动不动200km/h+），风阻、轮胎滚阻都很可观，那你的能耗早就和你平时的600km一箱油不是一个概念了。当然空气动力学和轮胎优化都要做，但是在动力系统这要做的事情就很简单：尽可能降低能耗，保证电能高效的从电池经电机传到车轮。 而在这里，具体到电池，就很简单了：要降内阻，保证电池在各种条件（温度、电量）下都具有低内阻，这样才能减少焦耳热的损耗浪费。而且要注意的是，性能车常要求我们的电池高功率（大电流）放电工作，这样能量损耗格外加剧的放大（Q=I2rt），而本身电池在大电流下就会有更严酷的极化现象（不是理想的欧姆内阻），因此优化出高功率工况的低内阻电池绝对是麒麟电池的核心竞争力，它对于能耗有着决定性意义。 不仅如此，在这里少产热浪费能量，也就意味着产热散热控制要求严格的24小时耐力赛工况中我们也需要动用更少的能量来驱动散热系统帮助散热，这样能量的使用效率能加倍提高，可以说是重中之重。而不管是Su7 Ultra还是Yu7 Max，具有良好的快充性能的电芯基本上都一定做了相当多的内阻优化工作，毕竟这是保证快充、功率性能的最重要保障。 此外当然整车能耗也非常重要：电机的能耗、热管理的能耗等。整车是一个系统，需要各大部件的紧密配合（比如高效电机和电驱系统、800V碳化硅平台）。所以关于陈震和韩路两位大V的争执，我的观点是：要在24小时挑战中达成好成绩，整车每一个部件都很重要，但是的确其中最重要的是这块电池。 其实追求能效将其定义成新豪华，奔驰也在做这方面工作，EQXX以及下技术下放车型CLA都说明了这一点。更高效更节约的使用能源，体现了社会责任感和技术的先进性，定义成新的豪华，嗯，没毛病。 没有强力的散热，无法连续高性能运转，大面水冷是保障 任何东西连续运行后，都会累计热量发热，人跑累了要歇，汽车跑累了也发热，都是一个道理，就更不用说我们24小时的耐力挑战赛了。如此高的速度，必然带来大量的能量损耗，焦耳热的产生和积累。而连续运行又导致我们不可能像一般汽车一样，“累也就歇歇”，所以就必须在整车热管理-散热系统上下功夫，而电池本身也是一个道理——它是产热大户，产热多了，如果不能均匀分布，不能及时导出，那过热之后必然是灾难。 麒麟电池的一大优点就在于双大面水冷散热，整个电芯的大面两面有水冷，所以有热量产生立即可以导出均匀化，比一般的底部水冷性能光换热面积就提高了近4倍。锂电池是对于温度区间控制、温度分布均匀度要求很高的，而严苛的赛道条件更是要求在热管理上要达到更高的要求，在这方面麒麟电池无疑比目前市面上的其它各种解决方案具有很大的优势。另外在整车层面，像电机、甚至制动系统长时间运行过热后都需要开发相应的散热方案，所以热管理对于电池、对于整车的动力系统的各核心部件，都是极为重要的。 在其它各方面性能保证均衡的前提下提供优秀的充电性能，才能保证更多有效时间在路上驰骋 刚才介绍了，油车跑24小时耐力赛常需要补能30次，当然加油时间是比较短的，加起来可能也就半小时左右，但是对于充电的电车来说，这个问题就来了，比如我们使用最快的10~80%的区间来补能，一般最最快的也要10分钟左右。而这就意味着如果是补能30次，起码要花费10*30=300分钟，即5个小时。实际上对于CLA和YU7 MAX，他们的24小时挑战实际情况中基本都来到了近40次充电~总共需要近5小时补能的这样的一个实际表现/需求。所以充电快一些一定是有很强的需求的。不仅如此，好的充电性能还可以让我们在赛道中频繁减速时可以充电回收更多的能量，从而明显提升能效和续航。但是这个充电快一定要建立在合理的约束条件下，不能只为追求一个炸裂的峰值数据，这是没有意义的——1）如果能量/能量密度太低了，变成了短腿；2）如果充电产热量巨大，充完了就60度了，那完全没法连续跑圈；3）如果这个三电系统为了达成这个充电能力能耗拉跨体积巨大又笨重，那更完全无法胜任性能车的需求（还不如安心研究如何做好一辆家用买菜车）。 因此，在各方面性能均衡稳定的基础上达到优秀的充电性能，绝对是要在24小时耐力赛上达到好成绩的关键要素。 总结 小结：总体来说，要在24小时耐力赛上取得好成绩，整车优化很重要，而电池是动力系统的最核心部件，它需要达到能量、动力、能耗、散热、充电五个方面的高要求。麒麟三元电池具有大面水冷、三元电池的高能量、高功率、快充电的优势以及宁德时代定制优化后的优异性能，并且在充电方面达到了不影响其它几方面性能基本要求的优秀的行业领先的快充能力。超级六边形战士+长板优秀就是麒麟电池能支持小米Yu7挑战耐力赛成绩的核心原因。 这次我们先说24小时耐力赛。下次我会针对Su7 Ultra征战纽北再试着聊一期，咱们看看如果要在这个“工程师真理之环&车迷的绿色地狱”里征战，我们应该需要一块什么样的电池？ 来源：弗雷刘