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宁德时代麒麟电池来了!4680别嚣张

4680别嚣张,宁德时代麒麟电池来了

预热两次之后,宁德时代用一个3分57秒的视频和一篇公众号推文,宣告了麒麟电池的诞生。

宁德时代第一次抛出麒麟电池是在2022电动汽车百人会论坛上,此后在一周前“云上宜宾”高端对话中再次提及。

麒麟电池,不是电芯技术,是电池系统技术。

这是由方形电芯组成的电池系统,体积利用率突破72%,系统集成度创全球新高。

采用三元材料电芯时,麒麟电池系统能量密度可达255Wh/kg,轻松实现整车1000公里续航;采用磷酸铁锂时,系统能量密度也超过160Wh/kg。

在相同电芯化学体系和同等电池包尺寸下,麒麟电池能量密度相比圆柱4680电池系统要高13%。

4680别嚣张,宁德时代麒麟电池来了

宁德时代在百人会论坛上展示的ppt

这是一款要与圆柱4680电池系统分庭抗礼的产品。

自从特斯拉在电池日上发布了4680电芯之后,这一电芯成为“当红炸子鸡”,中外部分电池企业表态跟随。一些意见甚至认为,4680将在高端动力电池取得压倒性的优势。

不过4680电芯及其系统,想要完全压倒其他高比能方案,也没那么容易。

因为世界上没有完美的电池,任何一个产品、型号都是性能、成本和安全性等方面平衡后的结果。

除了电芯本身性能的提升以外,车企的禀赋和需求、电池企业的制造能力,都是车企选择电池的重要参考因素。

目前来看,车企在圆柱电池的成组能力、大圆柱电芯的制造难度、散热难度都会成为4680短期内快速发展的制约因素。

麒麟电池的出现,就是一个明证,4680型号电芯想要一款电芯包打天下,没那么容易。目前,动力电池的发展方向,仍然是多技术路线各显神通。

理想汽车创始人李想就在麒麟电池发布不久,公开站台宁德时代,并在微博上给出了“明年见”的评论。此后,阿维塔和哪吒也就麒麟电池,与宁德时代展开互动。

让我们先来认识下宁德时代的麒麟电池。再来看看,当麒麟对撞4680时,将有怎样的火花。

01

电芯倒置的电池包

麒麟电池最大的特点之一就是电芯倒置。

宁德时代不是第一家在电芯摆放上做文章的企业。前不久,上汽就发布了一款躺式电芯的电池包。宁德时代倒置电芯的方式,显然比躺式电芯电池包的空间利用率更高。两者在水冷功能件上的调整思路倒是一致,都从底部挪到了电芯中间。

宁德时代还将水冷、隔热和横纵梁集成,进一步提升了电池包的集成度。

(1)电芯空间利用率达到72%

从宁德时代给出的资料可以看出,其电芯是倒置的。原来顶盖向上摆放时,电池包需要给电芯上下都留出空间,上面要给热失控留出排气空间,底部要留出防底部球击的空间。

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电芯顶盖向下

如今倒置电芯,失控排气和底部球击空间共用,就给电芯多留了6%的空间,相比魔方电池躺式电芯,空间利用率更高。

(2)集成为多功能弹性夹层

宁德时代还取消了横纵梁、水冷板与隔热垫原本各自独立的设计,集成为多功能弹性夹层。内置微米桥连接装置,配合电芯呼吸进行自由伸缩,提升电芯全生命周期可靠性。

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横纵梁、水冷板与隔热垫集成为多功能弹性夹层

这个夹层的好处不止如此,还能起到受力结构的作用,电芯和多功能弹性夹层组成了一体化的能量单元,成为行车方向上的受力结构,提高了电池结构强度和抗冲击能力。

(3)换热面积扩大四倍

宁德时代通过将底部水冷功能件置于电芯之间,使换热面积扩大四倍。这项电芯大面冷却技术,将电芯控温时间缩短至原来的一半,从而适应更大电流和更高电压的快充。目前麒麟电池可支持5分钟快速速热启动及10分钟快充至80%。

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换热面积更大

在极端情况时,电芯可急速降温,有效阻隔电芯间的异常热量传导,有效避免电池非正常工作温度造成的不可逆损伤,有效提升电芯的寿命和安全性。

因此,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。

冷却面积的大幅提升,有效适应车企接下来800V电压平台车型的推出。

可以说,宁德时代通过大量实车数据和AI模拟仿真,最大程度压榨了电池包内的每一寸空间。

目前来看,对于高端800V平台车型,只有圆柱4680电池系统与麒麟电池能够正面刚,但是两者到底孰优孰劣?

02

圆柱少数派

全球范围内,坚持将圆柱电芯作为选项之一的大企业,恐怕只有特斯拉。

(1)4680——特斯拉钦点

特斯拉自己制定型号并生产电芯的底气来自于销量和技术。

CleanTechnica数据显示,2021年,特斯拉全球销量93.62万辆,排名第一,市场占比达到14.4%。凭借全球超高的销量和市场占比,特斯拉的选择往往更具规模效应、具备成本优势,成为车企、电池企业主要的跟随对象。

尽管现在的特斯拉,已经应用了大量的方形电池,而且占比越来越大,但是它作为圆柱电池路线的支持者的烙印,相当深刻。

确实,特斯拉在圆柱电池上应用经验丰富。

早期,特斯拉创立之际,市场上并没有动力电池一说。特斯拉选择了工艺颇为成熟的18650圆柱电芯来做动力电池,是迫不得已的选择。

此后,延续18650的圆柱路线,特斯拉又和松下研发了21700电芯,并大量应用,替换了18650。

不可否认,特斯拉在18650和21700电芯的管理方面确实有独到之处,但是面对能量翻了几番的4680,特斯拉是否仍然游刃有余,尚不能确定。

特斯拉选择大圆柱是其技术的延续,也有其议价能量强的基础。

这只是说特斯拉在成组技术层面占有优势。但是在电芯批量制造领域,特斯拉也是个小学生,电芯能造成什么样,尚须持谨慎态度。

另外,我们还要再重复说一次,其实特斯拉自己也用了宁德时代大量的方形电池,而且占比越来越大。

(2)其它企业的选择

与特斯拉不同,其他车企的选择就更多元化一些,但基本都不在圆柱方向。

特别值得一提的是丰田的选择。特斯拉第一款量产的Roadster的模组,就是丰田汽车帮助设计的。

但是丰田自身选择的方向却是方形电池。要知道,丰田电芯的合作对象就是特斯拉电芯的主要供应商、以圆柱电池独步天下的松下电器。但是双方合资的电池企业,泰星能源解决方案有限公司选择的技术方向是方形电芯。

此外,日产、戴姆勒、通用、日产雷诺和沃尔沃等企业偏向于选择软包电芯;大众则推出了标准电芯的策略,采用的也是方形电芯。

4680别嚣张,宁德时代麒麟电池来了

中国车企更是方形电芯的主要拥趸,毕竟头部两家电池企业——宁德时代和比亚迪都是做方形电芯的企业。另外,目前引领智能电动汽车行业的新势力头部——蔚小理,以及新能源自主品牌领军者——欧拉、埃安等等也全都是方形电芯。2020年,中国方形电池出货量占比达到80%。

从国际数据方面来看,2020年,方形电池占比也超过49%,软包电池在全球电动车市场占比27.8%。

从现实市场占有率来看,方形电池具备领先优势,三种封装类型也将长期共存。不过,就中国而言,软包电芯的市场占有率相对较低,短期内很难成为主流。

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