經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，技術(shù)、材料、結(jié)構(gòu)等方面的持續(xù)創(chuàng)新，正不斷打破動(dòng)力電池原有的技術(shù)上限，有力推動(dòng)了新能源汽車的普及，為汽車產(chǎn)業(yè)格局的重塑帶來(lái)新變量。
磷酸鐵鋰4C超充電池來(lái)了
近日，寧德時(shí)代發(fā)布了全球首款采用磷酸鐵鋰材料且能大規(guī)模量產(chǎn)的4C超充電池——神行超充電池。
按照寧德時(shí)代透露的信息，該款電池可實(shí)現(xiàn)“充電10分鐘，續(xù)航400公里”的超快充速度，而整車的續(xù)航里程則達(dá)到了700公里。另外，神行超充電池還突破了磷酸鐵鋰電池過(guò)去一直被詬病的耐低溫性差特性，即使在-10℃的低溫環(huán)境下，也能在30分鐘內(nèi)將電池電量充至80%，且在低溫虧電狀態(tài)下零百加速不會(huì)衰減。
這無(wú)疑是動(dòng)力電池行業(yè)的又一次技術(shù)突破，它的意義在于，以往在30萬(wàn)元以上中高端車型才會(huì)配備的4C超充電池，有望“飛入尋常百姓家”。
據(jù)了解，在動(dòng)力電池行業(yè)，C代表的是充電倍率，即充電電流相對(duì)電芯額定容量的倍數(shù)，C前面的數(shù)字越大，充電速度就越快。比如，4C指的是電池能在四分之一小時(shí)(15分鐘)內(nèi)充滿。但在目前，市面上量產(chǎn)的新能源汽車，動(dòng)力電池的充電倍率大多還達(dá)不到4C。
寧德時(shí)代首席科學(xué)家吳凱表示，神行超充電池的優(yōu)異性能，主要來(lái)自于寧德時(shí)代在材料方面的四大創(chuàng)新：在正極材料上，神行超充電池采用了充分納米化的磷酸鐵鋰，并利用超電子網(wǎng)正極技術(shù)搭建了超電子網(wǎng)，降低了鋰離子脫出阻力，使充電信號(hào)能夠得到快速響應(yīng);在負(fù)極材料上，神行超充電池采用寧德時(shí)代最新研發(fā)的二代快離子環(huán)技術(shù)，對(duì)石墨表面進(jìn)行改性，增加了鋰離子嵌入通道并縮短了嵌入距離，為離子傳導(dǎo)搭建起了“高速公路”;在電解液傳導(dǎo)上，寧德時(shí)代研發(fā)了全新的超高導(dǎo)電解液配方，有效降低電解液黏度，提升電導(dǎo)率。此外，寧德時(shí)代還優(yōu)化了超薄SEI膜(固體電解質(zhì)界面膜)，進(jìn)一步降低了傳導(dǎo)阻力。
值得注意的是，在實(shí)現(xiàn)4C超充的同時(shí)，神行超充電池還通過(guò)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、智能算法等方式，使之兼具長(zhǎng)續(xù)航、全溫域閃電快充和高安全等性能。
例如，為了保障安全，神行超充電池使用了改良的電解液，并配備了高安全涂層隔膜，給動(dòng)力電池安全上了“雙保險(xiǎn)”。此外，寧德時(shí)代通過(guò)智能算法，打造了故障實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)，能對(duì)全局溫場(chǎng)進(jìn)行管控，克服了快速補(bǔ)能帶來(lái)的諸多安全挑戰(zhàn)。
得益于在極限制造方面的能力，目前寧德時(shí)代擁有從技術(shù)到產(chǎn)品再到商品的快速轉(zhuǎn)化鏈條，能夠推動(dòng)神行超充電池快速量產(chǎn)。
據(jù)寧德時(shí)代國(guó)內(nèi)乘用車事業(yè)部CTO高煥介紹，神行超充電池即將在今年底實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，搭載神行超充電池的電動(dòng)車也將在明年一季度上市。
快充已成產(chǎn)業(yè)“必爭(zhēng)之地”
業(yè)內(nèi)認(rèn)為，寧德時(shí)代神行超充電池的問(wèn)世，突破了磷酸鐵鋰電池的性能邊界，將會(huì)極大地促進(jìn)汽車電動(dòng)化的進(jìn)程。
鋰電行業(yè)資深研究者、真鋰研究首席分析師墨柯表示，在新能源汽車目前補(bǔ)能時(shí)間還比較長(zhǎng)、充電樁數(shù)量還不足夠密集的情況下，消費(fèi)者確實(shí)存在一定的里程焦慮。因此，需要行業(yè)從技術(shù)層面解決電池快充的問(wèn)題，讓充電的時(shí)間盡可能縮短。
中國(guó)電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟發(fā)布的《2022中國(guó)電動(dòng)汽車用戶充電行為白皮書》顯示， 當(dāng)前中國(guó)電動(dòng)汽車用戶的平均單次充電量為25.6度，平均單次充電時(shí)長(zhǎng)達(dá)到了49.3分鐘，日充電1.4次。
顯然，快速縮短充電時(shí)間，已成為提升新能源汽車特別是電動(dòng)汽車使用體驗(yàn)的必然趨勢(shì)?；诖?，近年來(lái)無(wú)論是整車企業(yè)還是動(dòng)力電池企業(yè)都在加速快充技術(shù)的研發(fā)。
根據(jù)新能源行業(yè)咨詢機(jī)構(gòu)SNE Research的相關(guān)統(tǒng)計(jì)，2023年上半年，寧德時(shí)代以112GWh的產(chǎn)量和36.8%的市場(chǎng)占比繼續(xù)穩(wěn)坐全球動(dòng)力電池市場(chǎng)份額第一的寶座。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，神行超充電池?fù)碛腥虑页錾某湫阅?，它的補(bǔ)能體驗(yàn)已與燃油車足夠接近，這或?qū)母瓷辖鉀Q新能源汽車的里程焦慮問(wèn)題，從而促進(jìn)新能源車的認(rèn)可度、銷量和滲透率的進(jìn)一步提升。同時(shí)，結(jié)合寧德時(shí)代巨大的市場(chǎng)影響力，這款具有重要里程碑意義的產(chǎn)品，很可能會(huì)像前幾年的插電混動(dòng)技術(shù)那樣再次掀起市場(chǎng)熱潮，給全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)帶來(lái)直接沖擊。
事實(shí)上，除寧德時(shí)代外，中創(chuàng)新航、蜂巢能源、億緯鋰能等動(dòng)力電池生產(chǎn)商都在推進(jìn)動(dòng)力電池充放電倍率從1C、2C向4C發(fā)展，并已有了自己的快充電池解決方案。
中信證券認(rèn)為，快充功能正日漸成為新能源汽車的標(biāo)配，這項(xiàng)技術(shù)正成為動(dòng)力電池制造商新一輪的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。
除動(dòng)力電池廠商在較量外，4C快充也成為電動(dòng)汽車的下一個(gè)必爭(zhēng)之地。目前，理想、小鵬、比亞迪等眾多廠商已在該領(lǐng)域有一定成果并進(jìn)行了一定的應(yīng)用。行業(yè)人士預(yù)測(cè)，隨著寧德時(shí)代麒麟電池4C超充技術(shù)的推廣應(yīng)用，電動(dòng)汽車市場(chǎng)或?qū)⒂瓉?lái)超充元年。
中信證券分析稱，快充功能正日漸成為新能源汽車中高端車型的標(biāo)配。同時(shí)，根據(jù)相關(guān)車企的規(guī)劃，未來(lái)具有4C快充能力的動(dòng)力電池滲透率將會(huì)進(jìn)一步提升，有助于推動(dòng)相關(guān)材料的升級(jí)與增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)將給導(dǎo)電炭黑、負(fù)極包覆材料、氣凝膠、復(fù)合集流體、芳綸涂覆、導(dǎo)熱球鋁、聚氨酯、絕緣材料等帶來(lái)投資機(jī)遇。
技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)遠(yuǎn)沒有定局
寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群說(shuō)，作為新能源汽車的“心臟”，動(dòng)力電池承載著重要使命，是世界新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換和汽車消費(fèi)復(fù)蘇的“頂梁柱”。
因此，寧德時(shí)代近年來(lái)一直在加速電池技術(shù)迭代更新。
2021年，寧德時(shí)代發(fā)布了第一代鈉離子電池，該款電池的能量密度達(dá)到了1600Wh/kg，具有高能量密度、高倍率充電、高集成效率以及熱穩(wěn)定性強(qiáng)、低溫性能良好等優(yōu)勢(shì)。
2022年，寧德時(shí)代研發(fā)出了麒麟電池。由于采用第三代CTP(Cell To Pack)技術(shù)，麒麟電池的體積利用率最高達(dá)到了72%。寧德時(shí)代方面表示，相比其他電池，在相同的化學(xué)體系、同等電池包尺寸下，麒麟電池包的電量提升了不少。
今年上海車展期間，寧德時(shí)代又推出了凝聚態(tài)電池，其單體能量密度最高可達(dá)500Wh/kg，能夠兼顧高比能和高安全。
此外，寧德時(shí)代還在推進(jìn)M3P電池、無(wú)鈷電池、無(wú)稀有金屬電池等電池技術(shù)的布局。今年3月，曾毓群在年度業(yè)績(jī)說(shuō)明會(huì)上表示，寧德時(shí)代新一代M3P電池預(yù)計(jì)將于今年量產(chǎn)交付。
寧德時(shí)代加速技術(shù)更新迭代的背后，與整個(gè)產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)加劇密不可分：一方面，新能源汽車市場(chǎng)正不斷擴(kuò)大規(guī)模，動(dòng)力電池技術(shù)的創(chuàng)新有利于帶來(lái)更多的增量市場(chǎng);另一方面，最先創(chuàng)造出革命性技術(shù)的動(dòng)力電池廠商，將會(huì)在新能源浪潮中占據(jù)先機(jī)，甚至掌握行業(yè)話語(yǔ)權(quán)。
據(jù)了解，目前動(dòng)力電池技術(shù)迭代的具體路徑主要分為兩條：一是材料創(chuàng)新，解決電芯能量密度的提升;另一條是結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，在空間利用率上去“做文章”，以解決電池包體系能量密度的提升。
不過(guò)，業(yè)界稱，在動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)終局成形之前，行業(yè)大小玩家對(duì)新技術(shù)的探索不會(huì)止步。
“現(xiàn)在動(dòng)力電池還處于創(chuàng)新非?；钴S、百花齊放的時(shí)候。”中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高說(shuō)，再過(guò)10年，動(dòng)力電池行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)局面才會(huì)比較清晰。在這期間，無(wú)論技術(shù)如何變革，創(chuàng)新始終是我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力提升的最有效手段，也將決定誰(shuí)將成為我國(guó)乃至全球動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的終極王者。
知名經(jīng)濟(jì)學(xué)家宋清輝認(rèn)為，對(duì)動(dòng)力電池企業(yè)而言，面對(duì)行業(yè)競(jìng)逐，需要從兩方面著手，“一是持續(xù)科技創(chuàng)新，打造更加多元化的業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)，以此來(lái)增加動(dòng)力電池的市場(chǎng)需求;二是大力開拓國(guó)際市場(chǎng)，同時(shí)加強(qiáng)與儲(chǔ)能企業(yè)的合作”。此外，“國(guó)家相關(guān)部門應(yīng)大力引導(dǎo)，推動(dòng)電池企業(yè)合理制定產(chǎn)能及未來(lái)發(fā)展目標(biāo)，逐漸淘汰落后和無(wú)效產(chǎn)能。”
來(lái)源：經(jīng)濟(jì)參考報(bào) 記者 傅勇 董建國(guó) 林善傳
評(píng)論