作為鋰電池行業(yè)龍頭的寧德時(shí)代,有哪些最新前沿技術(shù)呢?一起來(lái)看看吧!
高比能技術(shù)
寧德時(shí)代電池系統(tǒng)能量密度可達(dá)到215wh/kg,這是因?yàn)閷幍聲r(shí)代采用了CTP技術(shù)、高鎳技術(shù)、高電壓技術(shù)、超薄基材等技術(shù)。
CTP技術(shù):通過(guò)簡(jiǎn)化模組結(jié)構(gòu),使得電池包體積利用率提15%~20%,零部件數(shù)量減少40%,生產(chǎn)效率提升50%。
高鎳技術(shù):高鎳811領(lǐng)先體系,配合業(yè)界首創(chuàng)的納米鉚釘技術(shù),在電芯層面進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固防護(hù),大幅度提升能量密度,有效兼顧高標(biāo)準(zhǔn)安全可靠性。
高電壓技術(shù):精準(zhǔn)的單晶顆粒設(shè)計(jì),搭配耐氧化電解液,通過(guò)不斷拓寬電壓上限,脫出更多的活性鋰,從而顯著提升能量密度,實(shí)現(xiàn)最優(yōu)性價(jià)比。
超薄基材技術(shù):4.5微米超薄箔材,薄而不破,薄而不皺,在有限的殼體空間內(nèi),無(wú)限瘦身減重,單體電芯能量密度提升幅度高達(dá)5%~10%。
長(zhǎng)壽命技術(shù)
寧德時(shí)代采用長(zhǎng)壽命技術(shù),最高可達(dá)16年或200萬(wàn)公里,具體技術(shù)如下:
低鋰耗技術(shù):可以大幅減少電芯使用過(guò)程中的活性鋰消耗,顯著提升陽(yáng)極材料表面和本體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,達(dá)成超長(zhǎng)壽命的性能需求。
鈍化陰極:通過(guò)陰極FIC涂層技術(shù)構(gòu)造極片自休眠鈍化膜,降低存儲(chǔ)過(guò)程活性,使用時(shí)再重新激活,像動(dòng)物冬眠一樣,大大降低了損耗。
仿生自修復(fù)電解液:自動(dòng)修復(fù)固體電解質(zhì)(SEI)膜缺陷,確保其完整性和穩(wěn)定性,展現(xiàn)出自適應(yīng)的保護(hù)特性,提升電芯的循環(huán)和存儲(chǔ)性能。
極片微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):通過(guò)極片層級(jí)精細(xì)設(shè)計(jì),構(gòu)造“離子和電子高速通道”,減小鋰離子擴(kuò)散阻力,減緩容量衰減。
膨脹力自適應(yīng)管理:引入柔性膨脹力管理技術(shù),實(shí)現(xiàn)電芯膨脹力的自適應(yīng)管理,使電芯膨脹力在使用過(guò)程中始終處于一個(gè)最佳的環(huán)境中,從而提升壽命。
壽命補(bǔ)償:根據(jù)壽命需求在不同的階段進(jìn)行補(bǔ)血以及排毒,減緩容量衰減,延長(zhǎng)電芯壽命,實(shí)現(xiàn)更高價(jià)值。
超快充技術(shù)
寧德時(shí)代的超快充技術(shù)能夠做到15分鐘充到80%SOC,具體采用了如下技術(shù):
超電子網(wǎng):充分納米化的材料表面,搭建了四通八達(dá)的電子網(wǎng)絡(luò),使得陰極材料對(duì)充電信號(hào)的響應(yīng)速度,和鋰離子脫出速率得到大幅度提升。
快離子環(huán):修飾多孔包覆層的陽(yáng)極材料表面,提供豐富的鋰離子交換所需要的活性位點(diǎn),極大地提高鋰離子電荷交換速度和鋰離子的嵌入速率。
各向同性石墨:導(dǎo)入各向同性技術(shù),使得鋰離子可以從360度嵌入石墨通道中,實(shí)現(xiàn)充電速度的顯著提升。
超導(dǎo)電解液:通過(guò)引入擁有超強(qiáng)運(yùn)輸能力的超導(dǎo)電解液,大幅提升鋰離子在液相和界面的傳輸速度,實(shí)現(xiàn)電池充電速度的快速提升。
高孔隙隔膜:創(chuàng)新性采用高孔隙率隔離膜,能夠有效降低鋰離子的平均傳輸距離,使鋰離子在陰陽(yáng)極之間來(lái)去自如,大幅降低鋰離子傳輸阻力。
多梯度極片:通過(guò)調(diào)控極片多孔結(jié)構(gòu)的梯度分布,實(shí)現(xiàn)上層高孔隙率結(jié)構(gòu),下層高壓實(shí)密度結(jié)構(gòu),完美兼顧高能量密度和超級(jí)快充雙核心。
多極耳:開(kāi)發(fā)多維空間極耳技術(shù),極大提升極片的電流承受能力,突破500A直充時(shí)電芯溫升過(guò)高的技術(shù)瓶頸。
陽(yáng)極電位監(jiān)控:通過(guò)對(duì)陽(yáng)極電位的監(jiān)控,實(shí)時(shí)調(diào)整充電電流,確保電池在最大充電速度的過(guò)程中不會(huì)析鋰,從而能做到極限的充電速度。
真安全技術(shù)
耐溫陰極:對(duì)“材料基因庫(kù)”進(jìn)行高通量篩選,鎖定特有的金屬元素,用于與“鎳、鈷”等變價(jià)元素進(jìn)行摻雜,既保證能量密度,又加大氧氣釋放難度,大幅度提升三元材料的熱穩(wěn)定性。
安全涂層:獨(dú)創(chuàng)的先進(jìn)納米涂層技術(shù),在極片表面形成穩(wěn)定致密的固態(tài)電解質(zhì)界面膜,大大降低材料和電解液的反應(yīng)活性,顯著提高電芯的熱力學(xué)穩(wěn)定性。
高安全電解液:從鋰離子電池四大主材之一的電解液入手,成功開(kāi)發(fā)了多款功能添加劑,通過(guò)改良電解液基因,有效減少了固液界面間的反應(yīng)產(chǎn)熱,顯著提高了電池耐熱溫度及電池的熱安全性。
航天級(jí)熱阻隔:超低導(dǎo)熱系數(shù)的航空級(jí)熱阻隔材料,獨(dú)特的納米孔結(jié)構(gòu)可抑制空氣對(duì)流傳導(dǎo)和輻射導(dǎo)熱,避免熱量快速傳遞引發(fā)相鄰電池溫度驟升而發(fā)生熱失控。
自冷卻:基于大數(shù)據(jù)建立的參數(shù)故障及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型,確保極端情況下電池系統(tǒng)的及時(shí)響應(yīng),主動(dòng)喚醒整車(chē)并啟動(dòng)冷卻策略,快速“診療”,即刻見(jiàn)效,讓電池重回冷靜。
大數(shù)據(jù)預(yù)警:通過(guò)分析、挖掘,提取數(shù)據(jù)深度特征,歸納特征變量?jī)?nèi)在關(guān)系,結(jié)合信號(hào)檢測(cè)與傳輸技術(shù),打造故障實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)電池預(yù)警,讓再微小的異常都無(wú)所遁形。
自控溫技術(shù)
電芯弱短路:控制電機(jī)控制器讓電池與電機(jī)發(fā)生弱短路,電池在高壓回路形成的脈沖電流作用下迅速加熱,比常規(guī)加熱方式縮短三分之二時(shí)間。
電芯溫控:自加熱技術(shù),可以使電芯最大限度均勻發(fā)熱,克服常規(guī)加熱膜加熱方式造成的電芯受熱不均衡,保青春,抗衰老。
平臺(tái)化:借用整車(chē)現(xiàn)有高壓架構(gòu)及連接方式,不需要修改任何部件,僅需通過(guò)優(yōu)化控制算法及策略就能實(shí)現(xiàn)自控溫,相比傳統(tǒng)方案零成本投入。
SOC快速修正:針對(duì)速熱的使用場(chǎng)景,開(kāi)發(fā)了一套快速修正算法,可在1分鐘內(nèi)精確預(yù)估電芯狀態(tài),確保電池荷電狀態(tài)(SOC)誤差率在±3%以內(nèi)。
功率補(bǔ)償:功率補(bǔ)償技術(shù),在低溫、低SOC的極端狀態(tài)下提供穩(wěn)定的放電電壓平臺(tái),通過(guò)提高功率,保障電池續(xù)航持久、動(dòng)力強(qiáng)勁。
耐寒石墨:定制化陽(yáng)極材料保證陽(yáng)極界面鋰離子的快速交換,自適應(yīng)離子傳輸孔道縮短了鋰離子在陽(yáng)極中的傳輸路徑,達(dá)成卓越的低溫性能。
耐寒陰極:高活性的陰極材料,賦予了鋰離子快速遷移的特性,并適應(yīng)全天候的使用場(chǎng)景,即使天寒地凍,仍能從容應(yīng)對(duì)。
耐寒電解液:低粘度電解液,提高鋰離子傳導(dǎo)速率,尤其是極端環(huán)境下也保持鋰離子暢通無(wú)阻,即使滴水成冰,我亦進(jìn)退自如。
智管理技術(shù)
電芯健康監(jiān)測(cè):結(jié)合電芯失效機(jī)理模型,實(shí)時(shí)監(jiān)控所有電芯,存儲(chǔ)電芯全生命周期內(nèi)每次充電放電等數(shù)據(jù),分析電芯健康狀態(tài),提前識(shí)別異常電芯。
智能化快充策略:以智能化的電池管理系統(tǒng)(BMS)快充策略為依托,基于溫度及SOC的敏銳識(shí)別,讓電池在健康充電區(qū)間快速充電,并保護(hù)電池免受快充損害。
參數(shù)實(shí)時(shí)優(yōu)化:基于大數(shù)據(jù)優(yōu)化建立高精度電池模型,結(jié)合每顆電芯實(shí)時(shí)狀態(tài)和運(yùn)行工況,準(zhǔn)確預(yù)估電芯狀態(tài),防止功率和里程跳變。
單電芯能量管理:依托于高性能硬件平臺(tái),可對(duì)每一個(gè)電芯進(jìn)行獨(dú)立的狀態(tài)計(jì)算,提高SOX精度,降低里程焦慮,提升整車(chē)性能。
無(wú)線BMS:通過(guò)電池包內(nèi)無(wú)線化通信,簡(jiǎn)化采樣線束,簡(jiǎn)化電池包裝配,降低成本,提高可靠性,并且實(shí)現(xiàn)24小時(shí)監(jiān)測(cè)。
殘值評(píng)估:通過(guò)耦合電池模型和老化模型,在線估算電芯老化參數(shù),獲取材料老化程度信息,可精確評(píng)估老化狀態(tài)并預(yù)測(cè)電芯剩余壽命。
云邊協(xié)同:利用大數(shù)據(jù)云服務(wù)及車(chē)載高性能BMS邊緣計(jì)算,車(chē)云協(xié)同,實(shí)現(xiàn)更全面的診斷及更人性化的電池管理。
V2X:讓新能源車(chē)成為“分布式儲(chǔ)能單元”,可參與電網(wǎng)的削峰填谷獲得收益,也可讓愛(ài)車(chē)成為家庭的備用能量來(lái)源和賺錢(qián)工具。