麒麟电池,宁德时代的新“能量魔方”?

为了让电动车跑得更远,电池结构创新成为各家车企发力的重点之一。无论是比亚迪的刀片电池,特斯拉4680大圆柱电池,还是比亚迪CTB技术、零跑CTC技术等系统层创新,都延续着眼下“无模组化、集成化”的结构创新趋势。

通俗点讲,上述这些技术要义在于,尽可能给车辆“瘦身”(节省空间)并塞下更大容量的电池,以提升车辆的续航水平。日前,宁德时代发布的麒麟电池,就是对这一技术要义的升华和落地。


在传统EV时代,电芯需要经过模组、电池包两个环节打包,最终再安装到车身上,整体空间率利用较低。本次宁德时代发布的麒麟电池,则属于CTP电池的进化形态,它省去了模组组装的环节,直接将电芯打包为电池包,从而提高了系统集成度、空间利用率、电池能量密度、安全性等特,同时制造成本得以降低。

按照“宁王”的官方说法,2019年,宁德时代在全球首创了无模组电池包CTP,使电池体积利用率突破50%大关。而麒麟电池是第三代CTP电池,通过在核心工艺、核心算法及核心材料上的全方位提升,其系统集成度再创新高,体积利用率突破72%、能量密度达到255Wh/kg,并可轻松实现整车1000公里续航。


概括起来,麒麟电池的优势主要有三点。

其一是化繁为简、集成化更高。在麒麟电池上,将横纵梁、水冷板与隔热垫合三为一,集成为多功能弹性夹层。其中,夹层内部搭建了微米桥连接装置,可以更灵活的配合电芯呼吸进行自由伸缩,从而提升了电芯全生命周期的可靠性。

同时,电芯与多功能弹性夹层组成的一体化能量单元,在垂直于行车方向上构建更稳固的受力结构,提高了电池包抗振动、冲击能力。

换句话说,一体化能量单元既是电量的载体,同时也是车身结构的一部分,会参与受力,高度集成化是其技术精华。


其二是优化了空间结构。宁德时代通过精准计算与模拟仿真的充分验证,让多个功能模块共用底部空间得以实现。通过将结构防护、高压连接、热失控排气等功能模块智能分布,换来了6%的能量空间的增量。

对于提升车型续航能力,这是比结构、材料层面的创新更加直接的进化方案。


其三是热稳定、热安全层面的提升。这次,麒麟电池从热交换本质着手,将传统设在底部的水冷功能件置于电芯之间,让换热面积扩大了四倍。其所带来的好处是,电芯控温时间缩短至原来的一半,并且支持5分钟快速热启动及10分钟快充,并且在极端情况下,电芯可以急速降温,从而有效阻隔了电芯之间的异常热量传导。 

关键的一点,麒麟电池可实现全化学体系的热稳定、热安全,从而适配更高能量密度的材料升级,而这也给麒麟电池的未来赋予了更加广阔的想象空间。


CTP电池的技术优越性不必多说,只是在眼下电池材料技术迭代放缓、电池原材料成本不断上涨的背景下,独占锂电池行业鳌头的宁德时代也并非高枕无忧,尤其在电池结构创新到了一定临界点后,自然希望麒麟电池能在方方面面都能体现出更高级别的风貌。


比如集成为多功能弹性夹层、打破常规的空间共享、扩大四倍的换热面积都是卓有成效的技术升级,实现了续航、快充、安全、寿命、效率、以及低温性能的全面提升。在技术、市场、资本等多重因素的压力之下,某种程度上,麒麟电池将开掘出宁德时代的新护城河,来拱卫其锂电一哥的地位。



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