記者 | 莊鍵 王月倫
無熱擴(kuò)散、高錳鐵鋰、大圓柱電池……8月28日舉行的世界新能源汽車大會上,寧德時代(300750.SZ)、中創(chuàng)新航、三星SDI等行業(yè)龍頭相繼公布了公司動力電池技術(shù)的最新進(jìn)展。
在今年上半年的動力電池裝機(jī)量排行榜上,上述公司的市場占有率均位列全球前十。
寧德時代:無熱擴(kuò)散技術(shù)2.0版明年上市
在世界新能源汽車大會的動力電池關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新研討環(huán)節(jié),寧德時代首席科學(xué)家吳凱表示,該公司使用了NP2.0技術(shù)的動力電池已經(jīng)在某客戶通過驗(yàn)證,計劃明年上市。
NP技術(shù)也被稱為無熱擴(kuò)散技術(shù)。熱擴(kuò)散是電池包內(nèi)由一個電池單體熱失控,引發(fā)其余電池單體接連發(fā)生熱失控的現(xiàn)象。吳凱解釋稱,一個電池包中如果有一個電芯出現(xiàn)熱失控,其余電芯可能會像放鞭炮一樣,產(chǎn)生熱擴(kuò)散的情形。
根據(jù)《電動汽車用動力蓄電池安全要求》,動力電池在出現(xiàn)熱擴(kuò)散,進(jìn)而導(dǎo)致乘員艙發(fā)生危險之前的五分鐘內(nèi),應(yīng)發(fā)出熱事件報警信號。
吳凱表示,就安全角度而言,動力電池?zé)o熱擴(kuò)散是一個重要的技術(shù)發(fā)展方向。他提及,根據(jù)寧德時代進(jìn)行的客戶調(diào)研,超過86%的整車廠都對后續(xù)產(chǎn)品提出了無熱擴(kuò)散的要求。
寧德時代將無熱擴(kuò)散技術(shù)劃分為四代,第一代為被動防護(hù)不擴(kuò)散,第二代是主動隔離,第三代為煙氣控制,第四代則是故障降維。
吳凱稱,最新的NP2.0技術(shù)采用了高壓與煙氣主動隔離技術(shù),能兼容不同電池化學(xué)體系與電壓平臺。
寧德時代董事長曾毓群在世界新能源汽車大會的主論壇上透露,該公司最新推出的麒麟電池,即采用了NP2.0的安全防護(hù)方案。麒麟電池是寧德時代今年推出的電池結(jié)構(gòu)創(chuàng)新技術(shù),在搭配三元電池的情形下,可實(shí)現(xiàn)整車1000公里續(xù)航。
中創(chuàng)新航:2024年推出高錳鐵鋰電池
中創(chuàng)新航高級副總裁謝秋稱,該公司研發(fā)的One-stop高錳鐵鋰電池已完成中試,目前正在搭載配套車型進(jìn)行可靠性實(shí)驗(yàn),計劃2024年前后面市。
他透露,One-stop高錳鐵鋰電池能量密度達(dá)180 Wh/kg,續(xù)航里程為700公里,可以達(dá)到2500次的循環(huán)使用壽命。
謝秋認(rèn)為,目前用戶購買新能源汽車主要有兩大趨勢,其一,是無論經(jīng)濟(jì)車型還是中高端車型,都更傾向選擇材料成本更低的產(chǎn)品。此外,為了降低每公里電池購買成本,用戶追求用電量更低的電池產(chǎn)品。
One-stop高錳鐵鋰電池大幅降低了鈷、鎳、鋰等稀有金屬的用量,其中鈷、鎳用量為0,單位瓦時的鋰用量相較于磷酸鐵鋰電池下降15%?!斑@將幫助用戶在相同里程條件下,獲得更低的電池購買成本?!敝x秋表示。
在空間利用率方面,One-stop高錳鐵鋰電池離地間隙更高,這一方面減少了電池的磕碰概率,另一方面提高電池可維修性,降低維修費(fèi)用,且兼具充電和換電功能,提升用戶的補(bǔ)能體驗(yàn)。
謝秋提及,One-stop高錳鐵鋰電池采用了公司研發(fā)的TPP2.0熱電分離技術(shù),以應(yīng)對復(fù)雜的熱失控條件。中創(chuàng)新航去年推出的TPP1.0技術(shù),實(shí)現(xiàn)了電池整包針刺不起火,TPP2.0則進(jìn)一步增強(qiáng)了電池系統(tǒng)安全。
三星SDI:大圓柱電池設(shè)計方案明年敲定
三星SDI中國總裁崔勛稱,目前該公司的46系圓柱電芯處于新興產(chǎn)品開發(fā)階段,預(yù)計2023年將確定設(shè)計方案,并開始步入量產(chǎn)。
如果按照形狀劃分,鋰電池包括方形、軟包和圓柱等主要類型。46系圓柱電芯,是指直徑為46毫米的圓柱電池,也被稱為大圓柱電池。
崔勛提及,三星SDI的46系圓柱電芯采用高鎳正極材料,鎳含量達(dá)到90%以上,同時匹配硅碳負(fù)極,可使得電芯能量密度達(dá)到520 Wh/L。
相比目前主流的21700圓柱電芯,46系圓柱電芯能量密度提升了17%。21700圓柱電芯是指直接為21毫米,高度為70毫米的圓柱電池?!叭荢DI的46系圓柱電池采用了穩(wěn)健的設(shè)計,防止熱擴(kuò)散,以提高安全性能?!彼€表示。
崔勛稱,三星SDI的動力電池解決方案主要考慮提高電池能量密度,以及縮短快充時間兩方面。三星SDI擁有材料和結(jié)構(gòu)兩方面的優(yōu)勢,用于提高電池能量密度。在材料方面,該公司通過鎳含量的提升,不斷提高產(chǎn)品容量和功率性能。在結(jié)構(gòu)方面,其方形疊片結(jié)構(gòu)能有效提高能量密度和安全性。
崔勛同時提及,在動力電池快充技術(shù)方面,三星SDI主要通過研發(fā)新材料,如高嵌脫率的石墨材料,并改善電池極片結(jié)構(gòu),以實(shí)現(xiàn)快充。
他透露,目前三星SDI已量產(chǎn)的技術(shù),能在17分內(nèi)將動力電池容量從20%提高到80%,未來的目標(biāo)是將這一時間縮短至10分鐘。