​1000公里续航+10分钟快充!宁德时代麒麟电池正式发布,要单挑4680?

2022-06-24 星期五

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出品:电动星球 News

作者:星球君


今天下午,宁德时代第三代 CTP 大模组电池技术正式发布,也就是此前预热多次的「麒麟电池」。


麒麟电池的主要参数如下:

NCM 版本电池系统能量密度 255Wh/kg;
LFP 版本电池系统能量密度 160 Wh/kg;
体积利用率突破 72%;
相比 4680 电池系统能量密度提升 13%
搭载 NCM 化学体系续航最高 1000 公里;
支持 5 分钟快速热启动、10-80% 充电只需 10 分钟;
预计 2023 年量产上市。

有意思的是,在各路友商纷纷加码「CTC」路线的时候,宁德时代的 CTP「才」来到第三代,官方的 CTC 时间表定在了 2025。

看似「落伍」的方壳 CTP,还能叫板如今炙手可热的 4680?麒麟电池作为「第三代」CTP,升级点又在哪里?

今天我们简单聊一下。

一、三代 CTP 的工程创新

CTP(cell to package 电芯到电池包,也叫无模组技术)和此前零跑的 CTC、比亚迪的 CTB 一样,均属于工程创新——也就是在不改变电池化学体系的前提下,通过结构改进,提高电池整体的能量密度


放在宁德时代 CTP 上,应该总结成「一道做了 6 年的减法题」,减的是电池包内非电芯部分的重量与体积。

从 2016 年普莱德(前宁德时代入股的动力电池企业)的商用车 LFP 大模组开始,宁德时代一直在围绕更高成组率,打磨自己的 CTP 技术。

成组率是一个普通消费者不太能了解到的高阶数据,和体积利用率不太一样,它直指动力电池效率的终极目标:系统能量密度与电芯能量密度的比值。

概括起来就是:成组率越高,模组部分占据的重量(以及体积)就越少,集成度就越高。


而宁德时代每一代 CTP 技术,都通过更高度集成的电芯外结构,不断提高成组率。

比如 2019 年法兰克福车展发布的第一代 CTP 技术,主要突破在于取消了传统动力电池的侧板结构,以类似软包电池的粘接方式组成更大模组。

根据乘联会 2020 年发布的数据显示,在早期 CTP 阶段,各家磷酸铁锂体系的 CTP 动力电池,已经实现了接近 75% 的成组率,也就是 190Wh/kg 的磷酸铁锂电芯,可以组成 140Wh/kg 系统密度的电池包。

到了宁德时代的第二代平台化 CTP(今年上车,首发车型预计会是阿维塔011),主要是取消了模组的端板。


今天发布的第三代 CTP,也就是麒麟电池,则更进一步,将纵横梁、水冷板、隔热垫这三个以往独立的部件整合到了一起,官方命名为「多功能弹性夹层」。

事实上这个「弹性夹层」已经没有多少「纵横梁」的样子了,更多的是以水冷板的样子,兼顾纵横梁的角色。

麒麟的弹性夹层渗透到了电芯之间,官方数据是换热面积相比以往「扩大四倍」。更大的换热面积,意味着可以承受更高功率的充放电——所以 10%-80% SOC 区间快充时间可以缩短到 10 分钟,速率达到了 4C 级别。


另外,新的散热夹层可以实现更高效的异常热传导,这也是「承受功率」能力提升的另一个成果,弥补了方壳大电芯相较于圆柱电芯更高的热失控处理难度。

除了电池包中央的结构创新,麒麟电池的底板结构也有一定优化。宁德时代表示,通过将结构防护、高压连接、热失控排气等功能模块更智能地分布,进一步增加了 6% 的能量空间。


这么一通操作下来,最终实现了 NCM 255Wh/kg(最高可达 270Wh/kg)、LFP 160Wh/kg 的系统能量密度。

宁德时代表示麒麟电池的「体积密度」是72%,如果转化为更形象的「成组率」,那就大概是 85%左右——对应目前 300Wh/kg 的 NCM 电芯,以及接近 200 Wh/kg 的 LFP 电芯。

其实说到这里,麒麟电池代表的第三代 CTP 技术,已经有点放飞自我,脱离传统意义上「CTP」的含义了。

麒麟的内部结构与以往的 CTP 差异进一步扩大,除了还没有与底盘集成,和国内各家初代的 CTC,差异已经可以算「各有千秋」了。

二、真能打 4680?

看完麒麟电池的进步,大家关心的问题,还包括与 4680 的「厮杀」。

宣传视频中,宁德时代也很直接地「对标」了最近炙手可热的 4680 电池——与之相比,麒麟拥有更高的体积利用率。


事实上方壳电芯对比圆柱电芯,天然有着更高的体积效率。但先天优势并不能决定最终体验——更关键的依然是「系统能量密度」本身,或者说电芯除以系统的「成组率」。

而目前来看,初代 4680 有那么一点「平平无奇」。 

此前,海外电动汽车博主 @Troy Teslike 的预测,是今年 4680 电芯容量为 98Wh体积能量密度大概是 737wh/L,略低于现款 21700 电池的 778wh/L。

不过,另一方面,宁德时代没有在宣传视频中提到成本,而这正是 4680 的优势。

兴业证券的一份报告预测称,到 2025 年,方壳电芯的成本预计将降至 0.55元/Wh,而 4680 电池可以降至 0.323元/Wh。

4680 最坚定的拥护者马斯克更是表示,最终它可以比 21700 电池单位能量成本下降 56%。而同样地,4680 电池也支持超高功率快充,无极耳(全极耳)设计也拥有比 21700 更好的散热表现。

麒麟电池固然是方壳电芯技术的又一次升级,但与圆柱电池的竞争,却远没有分出胜负。

当然站在消费者角度,我们又可以看到续航更长、充电更快的电动汽车,这当然是好事。

(完)

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