愛伊米

六問六答|麒麟電池大揭秘

作為電池技術兩大突破方向,材料體系創新和結構創新二者缺一不可。更先進的電化學體系可以讓活性物質具備更大的能量,更精簡的系統結構可幫助電池包發揮最強效力。

以現有技術來看,未來8-10年電化學體系都很難發生顛覆性改變。所以,結構創新仍然是各電池廠商現階段的突破重點。

六問六答|麒麟電池大揭秘

寧德時代前不久釋出的麒麟電池,就將結構創新拔到了全新高度:72%的系統體積利用率,全球領先。一同帶來的,還有255Wh/kg的系統能量密度、10min快充(電量從10%-80%)、1000+km續航里程。

那麼,麒麟電池的背後到底有什麼技術?具體創新在什麼地方?以下6個問題,一起揭開麒麟電池神秘面紗。

1.什麼是CTP技術?

六問六答|麒麟電池大揭秘

CTP即Cell to Pack,譯為無模組電池包,2019年由寧德時代率先推出。相比有模組電池包,CTP省略了相對冗餘的模組結構,直接將電芯整合到Pack,對質量和空間利用率都更加友好。

基於這一技術,寧德時代率先將電池包體積利用率提升至55%,彼時,有模組電池包的體積利用率大多維持在40%左右。而麒麟電池,也就是寧德時代第三代CTP技術,系統體積利用率已達到72%。

2.怎麼做到的?

六問六答|麒麟電池大揭秘

大多數動力電池,其內部都會有橫縱梁、隔熱墊、水冷板的設計,且三者之間都是相互獨立的結構,一定程度上形成結構冗餘。

寧德時代的創新是,將以上三者整合為一個多功能彈性夾層,結構類似瓦楞紙板,既可配合電芯呼吸進行自由伸縮,又能夠作為結構件,提高電池包強度。

六問六答|麒麟電池大揭秘

除此之外,麒麟電池還選擇將電芯倒置,把結構防護、高壓連線、熱失控排氣等功能模組全部整合到電池包底部,換來了高度方向上6%的空間提升。

3.10min快充,真有那麼神?

六問六答|麒麟電池大揭秘

將水冷板整合到多功能彈性夾層後,冷卻位置就從電芯底部轉移到了電芯側面,每一塊電芯都可以得到最大的冷卻面積。相比底部冷卻,其換熱面積擴大了足足4倍。

六問六答|麒麟電池大揭秘

所以,麒麟電池的電芯控溫時間就縮短至原來的一半,支援5分鐘熱啟動和4C充電倍率,在充電樁、電網等全部支援的情況下,可實現10min快充(電量從10%-80%)。

另外,冷卻效率的提高也可以讓麒麟電池做到更極致的電芯堆疊密度,對72%系統體積利用率的達成功不可沒。

4.超1000km續航,真的能達到嗎?

六問六答|麒麟電池大揭秘

基於高效的冷卻效率和極致的系統體積利用率,麒麟電池在使用三元電芯時,可以做到255Wh/kg的能量密度;而在使用磷酸鐵鋰電芯時,能量密度也可以做到160Wh/kg。

以三元電芯為例,不到600kg的重量就可以將系統電量做到150kWh,那麼超過1000km的續航也就不難達成。

5.對位元斯拉4680,有沒有優勢?

六問六答|麒麟電池大揭秘

釋出會全程,麒麟電池都在對標特斯拉4680電池,根據寧德時代公佈的資料,麒麟電池是要超過特斯拉4680電池的。

系統能量密度,麒麟電池為255Wh/kg,特斯拉4680電池為217Wh/kg;系統體積利用率,麒麟電池為72%,特斯拉4680電池為63%;10%-80%快充,麒麟電池10分鐘完成,特斯拉4680電池需15分鐘;導熱效能,麒麟電池位元斯拉4680電池提升50%;安全效能持平。

不過在成本控制方面,寧德時代並沒有過多提及,這一點或許會是阻礙其發展的最大限制。而特斯拉4680電池,可以降本14%。

6.什麼時候上市?有沒有前景?

六問六答|麒麟電池大揭秘

根據寧德時代規劃,麒麟電池將在2023年問世,目前已有理想、哪吒、路特斯等潛在客戶。

從技術層面來講,麒麟電池是領先的,不過只侷限於結構層面,如若電化學體系也能小有突破,那這種領先將不值一提。

而以上提到的10min快充(電量從10%-80%),技術層面也許可以實現,但受限於充電樁、電網等現實條件,現階段很難大範圍普及。

作為動力電池行業“一哥”,寧德時代已連續5年位居全球第一。2021年,其動力電池裝機量達到96。7GWh,全球市佔率達32。6%;今年1到5月,寧德時代的市場份額進一步提升至33。9%。

新技術和大規模,這就是寧德時代現階段所具有的優勢。但值得注意的是,這種優勢並不具備持續的領先能力,來自電化學技術和友商的多方面壓力,都需要寧德時代嚴加註意。

六問六答|麒麟電池大揭秘