為了讓電動車跑得更遠,電池結(jié)構(gòu)創(chuàng)新成為各家車企發(fā)力的重點之一。無論是比亞迪的刀片電池,特斯拉4680大圓柱電池,還是比亞迪CTB技術(shù)、零跑CTC技術(shù)等系統(tǒng)層創(chuàng)新,都延續(xù)著眼下“無模組化、集成化”的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新趨勢。
通俗點講,上述這些技術(shù)要義在于,盡可能給車輛“瘦身”(節(jié)省空間)并塞下更大容量的電池,以提升車輛的續(xù)航水平。日前,寧德時代發(fā)布的麒麟電池,就是對這一技術(shù)要義的升華和落地。
在傳統(tǒng)EV時代,電芯需要經(jīng)過模組、電池包兩個環(huán)節(jié)打包,最終再安裝到車身上,整體空間率利用較低。本次寧德時代發(fā)布的麒麟電池,則屬于CTP電池的進化形態(tài),它省去了模組組裝的環(huán)節(jié),直接將電芯打包為電池包,從而提高了系統(tǒng)集成度、空間利用率、電池能量密度、安全性等特,同時制造成本得以降低。
按照“寧王”的官方說法,2019年,寧德時代在全球首創(chuàng)了無模組電池包CTP,使電池體積利用率突破50%大關(guān)。而麒麟電池是第三代CTP電池,通過在核心工藝、核心算法及核心材料上的全方位提升,其系統(tǒng)集成度再創(chuàng)新高,體積利用率突破72%、能量密度達到255Wh/kg,并可輕松實現(xiàn)整車1000公里續(xù)航。
概括起來,麒麟電池的優(yōu)勢主要有三點。
其一是化繁為簡、集成化更高。在麒麟電池上,將橫縱梁、水冷板與隔熱墊合三為一,集成為多功能彈性夾層。其中,夾層內(nèi)部搭建了微米橋連接裝置,可以更靈活的配合電芯呼吸進行自由伸縮,從而提升了電芯全生命周期的可靠性。
同時,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。
換句話說,一體化能量單元既是電量的載體,同時也是車身結(jié)構(gòu)的一部分,會參與受力,高度集成化是其技術(shù)精華。
其二是優(yōu)化了空間結(jié)構(gòu)。寧德時代通過精準計算與模擬仿真的充分驗證,讓多個功能模塊共用底部空間得以實現(xiàn)。通過將結(jié)構(gòu)防護、高壓連接、熱失控排氣等功能模塊智能分布,換來了6%的能量空間的增量。
對于提升車型續(xù)航能力,這是比結(jié)構(gòu)、材料層面的創(chuàng)新更加直接的進化方案。
其三是熱穩(wěn)定、熱安全層面的提升。這次,麒麟電池從熱交換本質(zhì)著手,將傳統(tǒng)設(shè)在底部的水冷功能件置于電芯之間,讓換熱面積擴大了四倍。其所帶來的好處是,電芯控溫時間縮短至原來的一半,并且支持5分鐘快速熱啟動及10分鐘快充,并且在極端情況下,電芯可以急速降溫,從而有效阻隔了電芯之間的異常熱量傳導。
關(guān)鍵的一點,麒麟電池可實現(xiàn)全化學體系的熱穩(wěn)定、熱安全,從而適配更高能量密度的材料升級,而這也給麒麟電池的未來賦予了更加廣闊的想象空間。
CTP電池的技術(shù)優(yōu)越性不必多說,只是在眼下電池材料技術(shù)迭代放緩、電池原材料成本不斷上漲的背景下,獨占鋰電池行業(yè)鰲頭的寧德時代也并非高枕無憂,尤其在電池結(jié)構(gòu)創(chuàng)新到了一定臨界點后,自然希望麒麟電池能在方方面面都能體現(xiàn)出更高級別的風貌。
比如集成為多功能彈性夾層、打破常規(guī)的空間共享、擴大四倍的換熱面積都是卓有成效的技術(shù)升級,實現(xiàn)了續(xù)航、快充、安全、壽命、效率、以及低溫性能的全面提升。在技術(shù)、市場、資本等多重因素的壓力之下,某種程度上,麒麟電池將開掘出寧德時代的新護城河,來拱衛(wèi)其鋰電一哥的地位。