此前,比亚迪推出“刀片电池”之后,凭借着将“自燃从电动车中抹去”这一概念,刀片电池的安全性和性能,受到不少新能源车主的追捧。而在“明星电池”概念打造方面,宁德时代也开始行动了。日前,宁德时代首席科学家吴凯,在中国电动汽车百人会论坛上表示,CATL通过不断技术迭代,推出了第三代CTP技术,内部称其为“麒麟电池”,其系统重量、能量密度及体积能量密度继续引领行业最高水平。(发言全文见文后)在相同的化学体系、同等电池包尺寸下,麒麟电池包的电量相比4680系统可以提升13%。众所周知,在过去一年间,全球电动汽车汽车高速发展,但伴随渗透化率的不断升高,新能源汽车走进千家万户,用户对新能源汽车的各种短板的焦虑和抱怨也不断增加,包括里程焦虑、安全焦虑、充电焦虑、冬天掉电焦虑、低残值焦虑等等。吴凯认为,解决好用户的这些核心痛点,是全产业链的共同责任,电池企业更是责无旁贷。基于此,宁德时代除推出第三代CTP技术电池外,还通过无热扩散技术、组合换电整体解决方案等技术,解决用户焦虑,助力全面电动化进程。无热扩散技术方面,根据工业和信息化部于2020年5月正式发布的GB 18384-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》规定,要求电池单体发生热失控后,电池系统在5分钟内不起火不爆炸,为乘员预留安全逃生时间。宁德时代方面认为,国家强标为最低的门槛级要求,企业应以不发生热扩散为设计标准。实际上,优势企业已经主动作为,通过构建多级安全防护技术,实现电池系统不热扩散的目标。且整车企业对于动力电池热扩散要求亦在不断提高。宁德时代于2020年9月率先在旗下811产品上实现无热扩散技术量产后,目前这项技术已成为行业主流。“1000km具有更高比能的无热扩散技术将会在2023年实现量产。”吴凯透露。组合换电整体解决方案方面,为了降低消费者的成本焦虑、充电焦虑和残值焦虑,解决多场景的应用需求,宁德时代推出了组合换电整体解决方案:对于终端用户:车电分离,降低电动车首购成本;可根据实际出行需求选择电池包个数,更加经济实惠;对于车企:车型可适配标准电池包,无需独立投建换电站,可共享换电网络;对于换电运营商:换电站可兼容不同级别,不同品牌车型,经济性更具保障;对于社会资源:基础设施实现共享化,规避社会资源重复投入,如土地、电力等,避免利用率不足问题。此外,宁德时代布局的还有“钠离子”电池路线,去年10月份,宁德时代正式发布钠离子电池,其具有高能量密度、高倍率充电、优异的热稳定性、良好的低温性能与高集成效率等优势。常温下充电15分钟,电量可达80%以上;在-20°C低温环境中,也拥有90%以上的放电保持率;系统集成效率可达80%以上;与现在当前主流的锂电池相比,钠离子电池的到来,对电池行业的影响可以说是革命性,摆脱电池行业对锂金属的依赖。
吴凯百人会发言全文:
动力电池技术创新助推全面电动化
在2022中国电动汽车百人会发言的
宁德时代首席科学家吴凯
一年前,宁德时代董事长曾毓群先生在行业内首次提出,未来5年间动力电池将进入TWh时代。当时来看,这一判断很激进也很大胆。但2021年,全球新能源汽车发展速度超过了很多人预期。基于包括韩国SNE、彭博社等权威机构的预测,TWh时代真的会在2025年前来临。
2021年,全球三大主要市场的电动化率全面加速。随着渗透化率的不断升高,新能源汽车走进千家万户,用户对新能源汽车的各种短板的焦虑和抱怨也不断增加,包括里程焦虑、安全焦虑、充电焦虑、冬天掉电焦虑、低残值焦虑等等。解决好用户的这些核心痛点,是全产业链的共同责任,电池企业更是责无旁贷。
宁德时代直面这些挑战,通过“高效成组技术”、“无热扩散技术”、“组合换电整体解决方案”等,解决用户焦虑,助力全面电动化进程。
如下图,我们统计分析了近三年乘用车的续驶里程分布。消费者对长里程的追求,仍然是一个趋势。但面向全面市场化时代,长里程要兼顾经济性问题。高效成组技术既能解决里程焦虑问题,不同化学体系的搭配又能兼顾经济性需求。
CATL通过不断技术迭代,推出了第三代CTP技术,我们内部称其为麒麟电池,其系统重量、能量密度及体积能量密度继续引领行业最高水平。在相同的化学体系、同等电池包尺寸下,麒麟电池包的电量,相比4680系统可以提升13%。
针对新能源汽车的安全问题——现在生活中越来越多的封闭建筑空间,如车库、地下停车场、防空掩体等,这些封闭空间排烟慢、视线差、救援难度大,对电池系统安全性也提出了更高的要求。
如果在电池单体失效的情况下,系统不发生热扩散,就能极大降低热失控后的烟气危害;建筑物内,根据电芯单体热失控产气量,就比较容易设计和安装排烟系统。这样的话,新能源汽车的安全性就能得到大幅提高,可以最大程度保护生命财产安全。当前国标要求≥5分钟的热扩散,是最低的门槛级要求,企业应该以不发生热扩散作为设计标准。实际上,优势企业已经主动作为,通过构建多级安全防护技术,实现电池系统不热扩散的目标。下图是近三年,车企对我们产品热扩散要求的统计数据,呈不断提高趋势。
可以看到,2019年有一半的客户对热扩散没有要求;2020年有超过80%的客户要求和国标一致,即热扩散时间不小于5分钟即可,还有14%的客户要求系统不发生热扩散;2021年客户的安全要求有了彻底改变,已有86%的客户要求电池包不发生热扩散。宁德时代的客户基本覆盖了国内外绝大部分车企,这说明不热扩散已经成为车企对电池系统安全性的普遍要求。
2020年9月,宁德时代率先在811产品上实现了无热扩散,在我们的引领下,陆续有部分车企、电池企业都推出了各自的无热扩散技术。当前无热扩散技术已经成为行业主流。上周,工信部发布了2022年汽车标准化工作要点,明确提出要启动动力电池安全标准修订,提升热失控预警和安全防护水平。这代表着政府对安全的高度重视,决心从强制性标准角度提高热扩散要求,大幅提高安全门槛。宁德时代一直致力于高比能体系的安全设计,在2020年8系产品无热扩散技术量产后,1000km更高比能的无热扩散技术也将会在2023年实现量产。为了降低消费者的成本焦虑、充电焦虑和残值焦虑,解决多场景的应用需求,我们推出了组合换电整体解决方案:
· 对于终端用户:车电分离,降低电动车首购成本;可根据实际出行需求选择电池包个数,更加经济实惠; · 对于车企:车型可适配标准电池包,无需独立投建换电站,可共享换电网络; · 对于换电运营商:换电站可兼容不同级别,不同品牌车型,经济性更具保障; · 对于社会资源:基础设施实现共享化,规避社会资源重复投入,如土地、电力等,避免利用率不足问题。
最后,我想说,电动化进入了新阶段、新征程。希望大家共同努力,用新技术、新突破、新标准,持续提升用户体验,共同致力于推动全面电动化早日到来。
来源:CATL宁德时代、快科技、汽车之家等