新能源汽車千公里續(xù)航時代即將到來。6月下旬，寧德時代第三代CTP“麒麟電池”問世。據(jù)寧德時代官網(wǎng)，麒麟電池的體積利用率突破72％，能量密度可達(dá)255Wh/kg，續(xù)航可超1000公里。
時隔三個月，寧德時代首席科學(xué)家吳凱曾在中國電動汽車百人會論壇提及的“麒麟電池”終于露出廬山真面目。
6月23日，寧德時代正式發(fā)布第三代CTP——麒麟電池，并宣布將于2023年開始量產(chǎn)。
體積利用率突破72％、能量密度可達(dá)255EWh/kg、輕松實現(xiàn)整車1000公里續(xù)航、5分鐘熱啟動及10分鐘快充……鋰電江湖“戰(zhàn)至中場”，“麒麟電池”帶著一系列突破成果強(qiáng)勢殺入。
從目前披露的各項數(shù)據(jù)表現(xiàn)來看，麒麟電池?zé)o論是續(xù)航、快充還是安全、壽命亦或是效率以及低溫性能，都較以往帶來了全面提升。
材料與結(jié)構(gòu)是動力電池不斷革新的兩個抓手，前者決定了理論上限，后者則決定了應(yīng)用上限。近兩年間，在寧德時代等巨頭的推動下，鋰電行業(yè)逐漸形成了一條結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的發(fā)展新主線。
2019年，寧德時代以第一代CTP掀起動力電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新浪潮。此后，從比亞迪的刀片電池到特斯拉的4680電池再到零跑采用的MTC模式……圍繞電池結(jié)構(gòu)，電池上下游的廠商們不斷用新技術(shù)講述著新故事。
三年過去，“弄潮兒”寧德時代的故事有了新的章節(jié)。
CTP3.0
想要了解寧德時代的麒麟電池，繞不開一個關(guān)鍵詞——CTP3.0。
相較于傳統(tǒng)“電芯-模組-電池包”三級結(jié)構(gòu)，CTP省去或減少模組組裝環(huán)節(jié)，將電芯直接集成至電池包或更大的模組，最終達(dá)到提高系統(tǒng)層級能量密度、降低成本的目的。
與第一、二代CTP的設(shè)計方案中用大模組替代小模組、仍保留模組形態(tài)布置不同，寧德時代第三代CTP在核心工藝、核心算法以及核心材料等多維度上均有所提升。
據(jù)寧德時代介紹，麒麟電池完全取消了模組形態(tài)布局，并開創(chuàng)性的取消電池包橫縱梁、底部水冷板以及隔熱墊的單獨設(shè)計，集成為多功能彈性夾層。結(jié)構(gòu)件的用量減少，再加上更為集成的一體化設(shè)計，使得電池空間利用率得到進(jìn)一步提升。
資料顯示，從第一代CTP到如今的麒麟電池，電池包空間利用率從55％提升至72％，間接提升系統(tǒng)能量密度。在三代CTP技術(shù)加持下，磷酸鐵鋰系統(tǒng)能量密度160wh/kg，至于三元鋰系統(tǒng)能量密度可達(dá)255wh/kg。
以特斯拉的4680電池作為對比，匹配三元鋰技術(shù)路線的麒麟電池可以多裝13％的電量，支持電動車實現(xiàn)1000km以上續(xù)航里程。
動力電池，性能是一方面，安全性又是另一方面。
從結(jié)構(gòu)上看，麒麟電池采用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(gòu)建更穩(wěn)固的受力結(jié)構(gòu)，提高了電池包抗振動、沖擊能力。
至于對動力電池至關(guān)重要的熱穩(wěn)定、熱安全，寧德時代首創(chuàng)了一個“電芯大面冷卻技術(shù)”：從熱交換本質(zhì)著手，將傳統(tǒng)設(shè)在底部的水冷功能件置于電芯之間，使換熱面積擴(kuò)大四倍。
這樣做的好處是，電芯控溫時間被縮短至原來的一半，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(dǎo)。
除此之外，因水冷技術(shù)的升級，電芯雙面冷卻設(shè)計帶來散熱效率提升，麒麟電池進(jìn)而還可適應(yīng)更大電流和高壓快充（4C），做到5min熱啟動、10min充電80％。
綜合來看，麒麟電池似乎是當(dāng)前市面上所有產(chǎn)品的“升級版”，無論是續(xù)航、快充還是安全、壽命亦或是效率以及低溫性能，麒麟電池都能帶來全面提升。
麒麟電池驚艷亮相背后，近幾年來，圍繞電池系統(tǒng)進(jìn)行的結(jié)構(gòu)升級，已經(jīng)蔚然成風(fēng)。
結(jié)構(gòu)創(chuàng)新加速度
“上一輪電池技術(shù)周期主要由電池材料創(chuàng)新引領(lǐng)，以高鎳三元為代表；而在當(dāng)前時點，我們認(rèn)為材料層級的創(chuàng)新迭代趨緩，結(jié)構(gòu)層面創(chuàng)新加速，從電芯層面4680、刀片等新結(jié)構(gòu)，到系統(tǒng)層面CTP、CTC技術(shù)，將成為本輪電池技術(shù)周期的主線。”
麒麟電池發(fā)布后，中金公司在研報中如此說道。
隨著電池材料技術(shù)迭代趨緩，疊加當(dāng)前原材料漲價背景，電池結(jié)構(gòu)創(chuàng)新或?qū)⒊蔀檐嚻蠛碗姵貜S進(jìn)一步提升性能和降低成本的重要抓手。
圍繞電芯和系統(tǒng)層級的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新浪潮早有端倪。
2019年9月，寧德時代全球首款CTP電池包量產(chǎn)下線，首發(fā)搭載于北汽 EU5，并相繼導(dǎo)入特斯拉Model 3、Model Y、小鵬P7、蔚來ES6等爆款車型。
動力電池行業(yè)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新大幕隨即拉開，寧德時代之后，比亞迪和特斯拉亦步亦趨：2020年3月，比亞迪推出刀片電池；同年9月，特斯拉也推出基于4680圓柱電池的CTC方案。到了今年5月，比亞迪也推出了自家的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新方案——CTB。
無論是比亞迪的CTB還是特斯拉的CTC，其主要目的都是通過電池及車身的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，從而提升電池系統(tǒng)的空間利用率，以此提升性能。
不過，二者都具有無法回避的短板——將電池和車身結(jié)構(gòu)結(jié)合的CTC或CTB，大多以滿足自有品牌車輛生產(chǎn)為目的，產(chǎn)品不具備普適性。
眼下，有能力操刀CTC、CTB等技術(shù)的車企鳳毛麟角，通過結(jié)構(gòu)升級來推動電池行業(yè)發(fā)展的重任依然落在以寧德時代為代表的中游電池供應(yīng)商身上。
截至今年5月，我國動力電池累計裝機(jī)量為83.10GWh，同比增長100.8％。其中，寧德時代以39.10GWh裝機(jī)量占據(jù)全部市場的47.05％，較第二名比亞迪高出近25個百分點。
從整個行業(yè)的角度出發(fā)，幾乎占據(jù)動力電池半壁江山的寧德時代，肩負(fù)著一個責(zé)任——為市場提供一個具有普適性的產(chǎn)品，幫助整個新能源汽車行業(yè)實現(xiàn)動力性能的再進(jìn)化。
一個最優(yōu)的解決方案
當(dāng)下，動力電池行業(yè)出現(xiàn)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新大抵分為如下幾類：CTP、CTB、MTC以及CTC等等。
琳瑯滿目的技術(shù)方案中，以麒麟電池為代表的第三代CTP或是當(dāng)下最合適的方案。從上游材料，到下游整車，CTP3.0都具有相當(dāng)大的適用空間。
首先看材料端，6月27日，寧德時代在互動交易平臺上對投資者表示，麒麟電池可適用于磷酸鐵鋰、三元以及其他化學(xué)體系。換言之，無論是何種化學(xué)體系的動力電池，都能憑借第三代CTP方案，從而實現(xiàn)全方位提升。
再看應(yīng)用端，麒麟電池發(fā)布后，包括理想、哪吒、路特斯、阿維塔等在內(nèi)的多家品牌紛紛發(fā)文，對外表態(tài)將搭載麒麟電池。據(jù)悉，上述車企僅是采用麒麟電池企業(yè)中的冰山一角。
CTP的優(yōu)勢并不僅限于此。采用CTP技術(shù)的電池產(chǎn)品，還是換電業(yè)務(wù)開展的“基建”之一。
換電領(lǐng)域有一個有趣的現(xiàn)象，當(dāng)前國內(nèi)開展換電業(yè)務(wù)的幾家頭部企業(yè)中，包括寧德時代、蔚來、北汽、吉利等在內(nèi)的多家企業(yè)均將技術(shù)建立在CTP技術(shù)之上。以寧德時代推出的“EVOGO”為例，其拳頭產(chǎn)品“巧克力換電塊”即采用了CTP技術(shù)，能量密度超160wh/kg，單塊電池就可提供約200km續(xù)航。
不斷落地開花的換電業(yè)務(wù)，將進(jìn)一步推動CTP技術(shù)發(fā)展。
實際上，麒麟電池帶來的想象不止于此。
據(jù)申萬宏源，與CTP電池相比，將電池和汽車底盤兩個部件集成為一體的CTC電池系統(tǒng)，在空間、續(xù)航、駕駛體驗方面具備明顯的優(yōu)勢，尤其是在高端車型方面。因此，未來CTP技術(shù)和CTC技術(shù)將會憑借各自優(yōu)勢，長期共存。
而將CTP集成度做到極致的麒麟電池，在CTC路線也同樣擁有“一戰(zhàn)之力”。
據(jù)了解，麒麟電池的成組技術(shù)在設(shè)計上已經(jīng)完全可以實現(xiàn)和整車底盤的融合，下一步延伸應(yīng)用就是CTC。據(jù)了解，今年2月，寧德時代上海一體化電動底盤研制項目已經(jīng)開工建設(shè)。
可以預(yù)見，未來，以寧德時代為代表的電池廠，作為新能源汽車“賣鏟人”的角色并不會改變。部分車企可以將電池包設(shè)計完全交由有實力的電池廠，讓“專業(yè)的人做專業(yè)的事”。屆時，車企可以直接向電池廠直接采購性能更高、安全性更強(qiáng)的CTP模組或者CTC集成化底盤；電池廠商也能不斷從需求端或許一手信息，推動供應(yīng)鏈再進(jìn)化。
這一過程中，車企與電池廠之間的聯(lián)系將更為緊密，并在合作中逐步達(dá)成共贏。
新的潮水已在涌動，電池結(jié)構(gòu)創(chuàng)新浪潮之上，寧德時代正踏浪前行。
原標(biāo)題：“麒麟電池”如何攪動鋰電江湖？
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