中國(guó)企業(yè)掌握核心科技
時(shí)間來到2023年,超級(jí)快充、超長(zhǎng)續(xù)航已經(jīng)成為新能源汽車的標(biāo)配,“充電10分鐘,續(xù)航400公里”,是理想汽車在本屆上海車展上秀出的最新純電能力;“我們基本續(xù)航都能達(dá)到500公里以上”“充電5分鐘,續(xù)航200公里”“最長(zhǎng)可達(dá)到1032公里”……蔚來、小鵬、極氪展現(xiàn)續(xù)航能力的話術(shù),讓人聯(lián)想到當(dāng)年的手機(jī)廠商混戰(zhàn)的場(chǎng)景。
作為國(guó)內(nèi)乃至全球市占率最高的動(dòng)力電池企業(yè),電力續(xù)航極限背后的最重要推手,寧德時(shí)代(300750)的一舉一動(dòng)都掀起不小的波瀾。4月19日,續(xù)航1000公里的麒麟電池?zé)岫冗€未退卻,寧德時(shí)代又發(fā)布了最新的凝聚態(tài)電池,狠狠地在車展上秀了一把肌肉。
穩(wěn)坐國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池界“第二把交椅”的比亞迪(002594)同樣不甘示弱,接連發(fā)布三款新能源汽車。其中,搭載e平臺(tái)3.0最新技術(shù)的海鷗,更是比亞迪刀片電池+CTB底盤一體化技術(shù)的成熟結(jié)合。
在行業(yè)的不斷迭代升級(jí)之下,純電車型里程焦慮的窗戶紙即將被徹底捅破。
技術(shù)已經(jīng)不成問題
“超長(zhǎng)續(xù)航已經(jīng)不是技術(shù)問題,而是看有沒有市場(chǎng)需求。”寧德時(shí)代車展現(xiàn)場(chǎng)工作人員告訴《IT時(shí)報(bào) 》記者,現(xiàn)在行業(yè)量產(chǎn)動(dòng)力電池中續(xù)航最長(zhǎng)的就是1000公里的麒麟電池,1200公里也成功排布過。理論上來說,超過1000公里的更長(zhǎng)續(xù)航在未來已經(jīng)不難實(shí)現(xiàn)。
放眼整個(gè)純電新能源汽車市場(chǎng),達(dá)到1000公里續(xù)航的車型少之又少,目前麒麟電池僅搭載在2023款極氪001、009和理想尚未發(fā)布的純電車型上。從官方數(shù)據(jù)來看,2023款極氪001是目前的續(xù)航之王。
極氪工作人員介紹,在WE100kWh版本的基礎(chǔ)上選裝140kWh的麒麟電池后,CLTC綜合工況續(xù)航里程可以從原本的741公里提升至1032公里。當(dāng)然車輛售價(jià)也需要上漲約10萬元。
“1032公里看似續(xù)航突破了1000公里的門檻,但實(shí)際駕駛會(huì)打8折。”購買2022款極氪001不到1年的車主高榮(化名)告訴記者,自己購買車型的最高續(xù)航是732公里,但實(shí)際駕駛夏天最長(zhǎng)600多公里,冬天則約520多公里,根據(jù)路況、駕駛習(xí)慣的差異,還會(huì)造成不同程度的里程縮減。
即便如此,相比其他電池品牌,寧德的麒麟電池?zé)o論是續(xù)航里程,還是快充補(bǔ)能都顯示出較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。以小鵬在上海車展亮相的新車G6為例,小鵬工作人員告訴記者,G6采用國(guó)內(nèi)首個(gè)量產(chǎn)的全域800V高壓SiC碳化硅平臺(tái),配備3C電芯,最高續(xù)航達(dá)到755公里,僅需10分鐘充電,就能實(shí)現(xiàn)續(xù)航300公里的高效補(bǔ)能。與之相近,同樣搭載麒麟電池的理想汽車則表示可以實(shí)現(xiàn)“充電10分鐘,續(xù)航400公里”,這可算是本次車展發(fā)布的超充之最了。
在寧德時(shí)代展區(qū),麒麟電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)被展示出來,許多排“刀片”一樣的隔熱板懸掛在空中,下方的電芯則像是由一塊塊積木拼接而成,“刀片”插入“積木”的縫隙中,再蓋上箱體,一整塊電池組裝完成。這就是寧德時(shí)代全球首創(chuàng)的電芯大面冷卻技術(shù)。
寧德時(shí)代技術(shù)人員解釋,“刀片”并非傳統(tǒng)意義上的隔熱板,而是將橫縱梁、水冷板與隔熱墊合三為一,制成多功能彈性夾層,不僅可以配合電芯“呼吸”靈活伸縮,換熱面積也因此擴(kuò)大4倍,“冬天升溫,夏天散熱,控溫時(shí)間將縮短一半”。同時(shí),麒麟電池不僅實(shí)現(xiàn)了5分鐘內(nèi)快速熱啟動(dòng),還能實(shí)現(xiàn)10分鐘快充至80%的驚人能力。
電芯方面,采用三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池的混合排布,多功能夾層提高了冷卻效率,體積利用率也突破72%。其中,三元電芯系統(tǒng)能量密度可以達(dá)到255Wh/kg,磷酸鐵鋰電芯系統(tǒng)能量密度達(dá)到160Wh/kg。這就意味著,即使裝備150kWh的電池包,重量也不到600公斤。
對(duì)標(biāo)2023款極氪001的140kWh電池,寧德時(shí)代在電池容量方面上仍有冗余的提升空間。
比亞迪大打“安全牌”
提起新能源汽車電池,寧德時(shí)代與比亞迪無論是在國(guó)內(nèi)還是全球,都是數(shù)一數(shù)二的存在。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)來看,中國(guó)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示,2022年,寧德時(shí)代的國(guó)內(nèi)新能源電池市場(chǎng)占有率為48.2%,排名第一;比亞迪市場(chǎng)占有率為23.45%,排名第二。全球市場(chǎng)方面,2022年寧德時(shí)代以37%的市占率穩(wěn)居全球首位,全年裝車量191.6 GWh,相較上一年上漲超九成。比亞迪則以13.6%的市占率和70.4 GWh的裝車量,追平韓國(guó)鋰電龍頭LG新能源,并列全球第二,同比上升接近5個(gè)百分點(diǎn)。
比亞迪現(xiàn)場(chǎng)工作人員告訴《》記者,比亞迪刀片電池使用的是磷酸鐵鋰電池,相較于三元鋰電池,成本更低,安全性更高。這也是比亞迪純電新車海鷗售價(jià)僅在10萬元以內(nèi)的原因。相比增加10萬元才能選裝140kWh麒麟電池的2023款極氪001,價(jià)格上對(duì)消費(fèi)者而言更加友好。
不過磷酸鐵鋰電池本身存在能量密度低的短板,在比亞迪的不斷技術(shù)創(chuàng)新下才提升至140Wh/kg,這相比麒麟電池仍遜色不少,續(xù)航上難以挑戰(zhàn)對(duì)手。若是想要提高續(xù)航,就需要提高電池的能量密度,同時(shí)也意味著需要搭載更多更大更重的電芯。
為此,比亞迪首創(chuàng)了CTB底盤一體化技術(shù),將電池與汽車底盤結(jié)合在一起,通過取消模組、電池箱體上殼等留出更多空間以增加更多電芯。記者還注意到,在海鷗發(fā)布會(huì)上,比亞迪介紹海洋系列搭載的都是e平臺(tái)3.0最新技術(shù),這就意味著,CTB技術(shù)也被運(yùn)用于新車海鷗上。
由于海鷗目前仍未上市,具體參數(shù)并未公布,以同為海洋系列的海豹車型為例,在刀片電池與CTB技術(shù)兩者的共同作用下,海豹電池能量密度提升10%,利用率提升66%,實(shí)現(xiàn)700公里續(xù)航的不錯(cuò)表現(xiàn)。
“刀片電池有很高的安全性,我們還經(jīng)過針刺測(cè)試,電池安全性非??煽?。”比亞迪技術(shù)人員強(qiáng)調(diào),CTB技術(shù)下的刀片電池,通過電芯、托盤、上蓋,形成類似蜂窩鋁板狀的“三明治”結(jié)構(gòu),還具有更高的強(qiáng)度。數(shù)據(jù)顯示,搭載CTB技術(shù)的e平臺(tái)3.0車型,正碰車內(nèi)結(jié)構(gòu)安全提升50%,側(cè)柱碰車內(nèi)結(jié)構(gòu)安全提升45%。
比亞迪刀片電池贏在成本與安全性上。
野心不止于汽車
“滿足客戶需求,是寧德市時(shí)代技術(shù)創(chuàng)新的核心驅(qū)動(dòng)力。”4月19日,寧德時(shí)代首席科學(xué)家吳凱在上海車展表示,在電化學(xué)中,“高比能”與“高安全”往往是魚和熊掌不可兼得,這也是一直制約電池技術(shù)突破天花板的核心問題。凝聚態(tài)電池就實(shí)現(xiàn)了“高比能”與“高安全”之間的精妙平衡,同時(shí)也是開啟寧德時(shí)代下一輪創(chuàng)新的里程碑。
吳凱介紹,寧德時(shí)代凝聚態(tài)電池相比于其他類型的鋰電池,能量密度更高,可達(dá)到驚人的500Wh/kg,幾乎相當(dāng)于目前主流車型的三倍以上。其采用了高動(dòng)力仿生凝聚態(tài)電解質(zhì)、超高比能正極、新型負(fù)極、隔離膜以及全新生產(chǎn)工藝等一系列創(chuàng)新技術(shù)。構(gòu)建微米級(jí)別自適應(yīng)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),調(diào)節(jié)鏈間相互作用力,在增強(qiáng)微觀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的同時(shí),提高電池動(dòng)力學(xué)性能,提升鋰離子運(yùn)輸效率。
吳凱還透露,寧德時(shí)代除了會(huì)推出凝聚態(tài)電池的車規(guī)級(jí)應(yīng)用版本外,目前還正在進(jìn)行民用電動(dòng)載人飛機(jī)項(xiàng)目的合作開發(fā),執(zhí)行航空級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)與測(cè)試。
值得注意的是,2021年,寧德時(shí)代還曾發(fā)布能量密度達(dá)160Wh/kg的第一代鈉離子電池,計(jì)劃在奇瑞新車型上首發(fā)。“鈉離子的優(yōu)勢(shì)在于其低溫性能好,適應(yīng)的溫度區(qū)間更大,相比鋰離子化學(xué)反應(yīng)也更穩(wěn)定。”寧德時(shí)代技術(shù)人員表示,鈉離子電池的誕生是為了根據(jù)不同車型制造出更多的解決方案,而且鈉的原材料成本也更低,尤其是在“AB”電池技術(shù)的組合中,通過調(diào)整不同材料電芯比例,更好的發(fā)揮優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)取長(zhǎng)補(bǔ)短、降本增效。
原標(biāo)題: 寧德時(shí)代與比亞迪巔峰對(duì)決