消息稱寧德時代發(fā)布第三代CTP——麒麟電池,系統集成度創(chuàng)全球新高,體積利用率突破72%,能量密度可達255Wh/kg,輕松實現整車1000公里續(xù)航,預計將于2023年量產上市。那麒麟電池到底是個啥呢?一起來了解一下吧。
對電池有所了解的人應該都知道,用于電動車的鋰電池為動力電池,動力電池的核心指標包括總能量、能量密度、安全性、充放電倍率、循環(huán)壽命和可靠性等。誰能夠在這些參數上勝出,誰就將成為未來全球動力電池市場的絕對王者。
目前,市面常見的動力電池主要有以松下為代表的4680圓柱形、比亞迪為代表的的刀片電池以及寧德時代推出的CTP電池包形狀。
其中圓柱形電池大小比常見的5號電池略大,將其應用于電動車時需要將多個電池按要求串并聯組裝,以提升電池電壓、電流等。4680電池是主流技術代表,采用高鎳正極+硅碳負極材料。4680電池有很多突出的優(yōu)點,包括能量密度是傳統電池的5倍,輸出容量是傳統電池的6倍,在相同電池體積下,能夠提供額外16%-20%的續(xù)航。
刀片電池是比亞迪于2020年3月29日發(fā)布的電池產品。其采用磷酸鐵鋰技術,是把電芯寬度無限拉長,做成90厘米甚至快1米的超長電芯。厚度極薄的電芯采取類似軟包電池制造工藝,兩端出極耳電池。比亞迪刀片電池內部上蓋采用“蜂窩”結構,在材料重量相等的情況下,蜂窩結構可以實現更高的剛度和強度。而刀片電池層層疊加,又運用了“筷子”原理,使得整個電池模組,具有極高的防撞擊和碾壓性能。據悉,刀片電池通過結構創(chuàng)新,在成組時可以跳過“模組”,大幅提高了體積利用率,最終達成在同樣的空間內裝入更多電芯的設計目標。相較傳統電池包,刀片電池的體積利用率提升了50%以上,也就是說續(xù)航里程可提升50%以上,達到了高能量密度三元鋰電池的同等水平
以上兩種電池都采用傳統“電芯-模組-電池包”三級結構,即先制備電芯,再將其組裝成模塊,之后并成電池包,此類封裝方式有較多空間被模組框架、電芯封裝材料以及電芯與電芯之間的空隙所浪費,因此其體積利用率相比較低,寧德時代推出的麒麟電池則完美解決這個問題。
寧德時代從電化學本質出發(fā),持續(xù)拓展系統結構的創(chuàng)新邊界。2019年,寧德時代在全球首創(chuàng)了無模組電池包CTP,率先使電池體積利用率突破50%大關。如今,伴隨核心工藝、核心算法、核心材料的全方位提升,寧德時代以麒麟之名重新定義電池結構設計。
麒麟電池整合使用需求,將橫縱梁、水冷板與隔熱墊合三為一,集成為多功能彈性夾層。在夾層內搭建微米橋連接裝置,靈活配合電芯呼吸進行自由伸縮,提升電芯全生命周期可靠性。而電芯與多功能彈性夾層組成的一體化能量單元,在垂直于行車方向上構建更穩(wěn)固的受力結構,提高了電池包抗振動、沖擊能力。
全球首創(chuàng)的電芯大面冷卻技術,基于電芯的變化,將水冷功能置于電芯之間,使換熱面積擴大四倍。電芯控溫時間縮短至原來的一半,支持5分鐘快速熱啟動及10分鐘快充。并且,在極端情況時,電芯可急速降溫,有效阻隔電芯間的異常熱量傳導。麒麟電池可實現全化學體系的熱穩(wěn)定、熱安全,從而適配更高能量密度的材料升級。
寧德時代將系統工程思維貫徹從材料、電芯到系統結構的研發(fā)全鏈條。通過三大技術革新,麒麟電池可將三元電池系統能量密度提升至255Wh/kg,磷酸鐵鋰電池系統能量密度提升至160Wh/kg.在相同的化學體系、同等電池包尺寸下,麒麟電池包的電量,相比4680系統可以提升13%,實現了續(xù)航、快充、安全、壽命、效率、以及低溫性能的全面提升。
電池是第三次能源革命的動力,電池的革命促進新能源汽車的發(fā)展。多種電池技術的創(chuàng)新與競爭才能助力產業(yè)高質量發(fā)展,未來我們還將看到“百花齊放”的格局下,動力電池在材料和結構上的更多創(chuàng)新。同時我們也期待全民電車的時代早日來到。