Bateria híbrida para carros elétricos alia 'melhor dos mundos'

A startup chinesa NIO acaba de lançar um novo pacote de bateria de célula híbrida de 75 kWh de alcance padrão, que substitui a opção anterior de bateria de 70 kWh (NCM). Os pedidos já podem ser feitos, enquanto as entregas ao clientes começarão em novembro.

A "célula híbrida" é apenas um nome de marketing, pois não há células híbridas - esta nova bateria consiste em duas químicas diferentes de células de íon-lítio: NCM (níquel: cobalto: manganês) e LFP (ferro de lítio fosfato). A proporção de NCM / LFP não foi divulgada (acreditamos que pode ser simplesmente 1:1 ou 2:1).

Pacote de bateria de célula híbrida NIO - versão de 75 kWh

Pacote de bateria de célula híbrida NIO - versão de 75 kWh

O objetivo de combinar os dois tipos de química é melhorar os parâmetros gerais da bateria. As células NCM são conhecidas por sua alta densidade de energia, enquanto a combinação LFP é a mais barata.

A nova bateria de célula híbrida também não tem módulos, pois a NIO aplicou sua tecnologia de nova geração de célula em pacote (CTP). Isso simplifica a produção, reduz custos e, adicionalmente, melhora a densidade de energia.

Os resultados são bastante interessantes, já que a empresa agora é capaz de oferecer 75 kWh ao preço da versão de 70 kWh, o que aumenta o alcance dos carros ES8 , ES6 e EC6 em pelo menos alguns quilômetros por carga. 

Estatísticas de pacote de bateria de célula híbrida de alcance padrão NIO:

• 75 kWh (5 kWh ou 7% mais do que 70 kWh anteriormente)
• química da célula da bateria: NCM e LFP
• Razão NCM / LFP: N/A
• tecnologia cell-to-pack (CTP) (sem módulos)
• fabricação e montagem simplificada em 10%
• aumento da utilização de volume em 5%
• aumento da densidade de energia em 14% para 142 Wh/kg

Muitos podem questionar por que não mudar para uma bateria totalmente LFP se ela é mais barata. Bem, a densidade de energia seria mais baixa e há outros problemas com a química LFP, como menor capacidade e desempenho em climas frios e uma estimativa não muita precisa do estado de carga (SOC) devido à curva de tensão principalmente plana.

A NIO diz que abordou os problemas de baixa temperatura por meio de soluções de software e hardware.

A NIO projetou um software de gerenciamento térmico completo e sistema de hardware para a bateria de alcance padrão (75 kWh), o que reduz a perda de alcance em baixa temperatura em 25% em comparação com sua contraparte LFP."

O layout híbrido de células de lítio ternárias e células LFP faz uso total da vantagem de desempenho em baixa temperatura das células de lítio ternárias para melhorar o desempenho geral da bateria em baixa temperatura. E o algoritmo de controle químico duplo controla precisamente o desempenho das células ternárias de lítio e LFP em temperatura fria para melhorar a eficiência energética em baixa temperatura de todo o sistema da bateria.

A precisão da estimativa SOC do LFP também foi aprimorada, agora está no nível do tipo NCM.

"O sistema de estimativa de SoC de bateria de célula híbrida desenvolvida pela NIO integra a inovação de algoritmo de software e aplicativo de hardware, o que reduz o erro de estimativa para menos de 3%, atingindo o nível de estimativa de SoC de bateria de lítio ternária. O algoritmo de SoC de química dupla assume totalmente vantagem dos sistemas ternários de lítio e bateria LFP para realizar estimativa constante de SoC da bateria e garantir a precisão. Um DCDC de alta potência dentro da bateria garante calibração de SoC rápida, em tempo real e balanceada "

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Mais baterias híbridas no futuro?

A partir de agora, a versão da bateria de 100 kWh permanece 100% NCM 811, mas acreditamos que também pode migrar para um modelo híbrido em algum momento no futuro. Contanto que a bateria LFP seja significativamente mais barata do que o NCM, uma solução híbrida que não afetasse muito os parâmetros gerais da bateria seria interessante.

De acordo com o relatado pela imprensa chinesa, em setembro a NIO solicitou a licença de produção / vendas do ministério para o modelo NIO ET7 (o próximo carro-chefe), também equipado com uma bateria híbrida.

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