6月23日，寧德時(shí)代正式發(fā)布了CTP 3.0技術(shù)，官方也給它起了一個(gè)響亮的名字——麒麟電池。

以麒麟為名，電池性能自然不俗，據(jù)官方公布的數(shù)據(jù)顯示，麒麟電池的體積利用率突破72%，能量密度可達(dá)255Wh/kg，在相同的化學(xué)體系、同等電池包尺寸下，麒麟電池包的電量相比4680電池提升13%，并可實(shí)現(xiàn)1000公里續(xù)航。

通常意義上，燃油車(chē)?yán)m(xù)航一般在500公里左右，寧德時(shí)代麒麟電池能夠?qū)崿F(xiàn)1000公里續(xù)航，或許會(huì)進(jìn)一步改變新能源汽車(chē)行業(yè)的走向。

而在麒麟電池發(fā)布后，理想汽車(chē)CEO李想也是率先轉(zhuǎn)發(fā)了寧德時(shí)代相關(guān)微博，并配文“明年見(jiàn)”，可見(jiàn)其對(duì)行業(yè)的影響。

值得一提的是，麒麟電池的命名也一改寧德時(shí)代過(guò)去的做法。

作為電池行業(yè)的領(lǐng)頭羊，寧德時(shí)代主要面對(duì)車(chē)企，因此很少給自己的電池技術(shù)進(jìn)行命名，這導(dǎo)致很多普通消費(fèi)者對(duì)其電池技術(shù)不甚了解，另外電池種類(lèi)繁多，各車(chē)企究竟采用寧德時(shí)代的哪種電池并不能快速區(qū)分。

麒麟電池的命名解決了這一模糊范疇，讓普通大眾能夠快速辨別，也讓車(chē)企在宣傳上更直接了當(dāng)。

從寧德時(shí)代看CTP技術(shù)的迭代史

續(xù)航里程一直是新能源車(chē)的一大痛點(diǎn)，核心則是如何提升電池的能量密度，解決方法無(wú)非是在電池種類(lèi)和配比上進(jìn)行研發(fā)或者對(duì)電池結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，顯然電池配比的優(yōu)化提升空間已經(jīng)變得越來(lái)越小了，從電池結(jié)構(gòu)入手是一個(gè)又快又好的方法。

在2019年以前，傳統(tǒng)電池包采用的是從電芯—模組—電池包的成組方式，各模組間帶有側(cè)板、端板、緊固件、橫梁、縱梁等組件和結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件，電池包的體積使用率較低。

2019年，寧德時(shí)代首創(chuàng)了CTP技術(shù)（Cell To Pack）的無(wú)模組電池包，即電芯直接集成到電池包，讓電芯本身成為電池包的結(jié)構(gòu)，省去模組也就能夠省去大量結(jié)構(gòu)件。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，這便是要在同等尺寸的電池包下，盡可能地多裝電芯，從而提升電池包的能量密度。

由于減少了電池模組，相比傳統(tǒng)電池包，CTP電池包體積利用率提高了15%-20%，電池包零部件數(shù)量減少40%，生產(chǎn)效率提升了50%，并且大幅降低了動(dòng)力電池的制造成本。

看到這，不少看官感覺(jué)CTP并不是很先進(jìn)的技術(shù)，為什么早不采用。實(shí)際上這是一個(gè)技術(shù)逐漸進(jìn)化的過(guò)程，對(duì)電池包的溫控散熱、單體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度都是漸進(jìn)的過(guò)程，另外過(guò)往對(duì)電池包結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全冗余度過(guò)高也是原因之一，現(xiàn)在技術(shù)更自信可以省去或簡(jiǎn)化模組零部件，從而提高單位電池的能量密度。

CTP 3.0還能怎么提升

在前兩代CTP技術(shù)加持下，電池體積利用率已經(jīng)突破50%大關(guān)，而新的CTP 3.0技術(shù)則再次為電池包重新定義了空間，達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的72%的體積利用率，成為目前集成度最高的電池包。

1.電芯繼續(xù)整合，化繁為簡(jiǎn)

繼續(xù)提升電池包體積的使用率，意味著電池包內(nèi)結(jié)構(gòu)需要進(jìn)一步深度整合，寧德時(shí)代通過(guò)將橫縱梁、水冷板與隔熱墊合三為一，集成為多功能彈性?shī)A層，使得電池包空間利用率進(jìn)一步提升。

在夾層內(nèi)搭建微米橋連接裝置，靈活配合電芯呼吸進(jìn)行自由伸縮，提升電芯全生命周期可靠性。而電芯與多功能彈性?shī)A層組成的一體化能量單元，在垂直于行車(chē)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(dòng)、沖擊能力。

另外，寧德時(shí)代通過(guò)精準(zhǔn)計(jì)算與模擬仿真，讓多個(gè)功能模塊共用底部空間，將結(jié)構(gòu)防護(hù)、高壓連接、熱失控排氣等功能模塊進(jìn)行智能分布，進(jìn)一步增加了?6%的能量空間。

經(jīng)過(guò)一系列的調(diào)整和優(yōu)化，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，相比4680系統(tǒng)可以提升13%。

4680是特斯拉的第三代電芯產(chǎn)品，相比此前采用的2170電池，4680電池體積更大，單體能量相比一般電池提升6倍，功率輸出提升6倍，成本降低14%。

不僅如此，4680電池還采用激光無(wú)極耳技術(shù)去掉了電池主要發(fā)熱部件以減小內(nèi)阻，電池的熱穩(wěn)定可控性更高。

當(dāng)然，雖然一顆4680電池可以抵五顆2170電池，并不代表它的續(xù)航會(huì)多出五倍，搭載該電池的整車(chē)?yán)m(xù)航只是提高16%，相比之下麒麟電池在4680電池基礎(chǔ)上還能提升13%的容量更是體現(xiàn)技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

2.溫控系統(tǒng)的巨大調(diào)整

在提高電池包體積使用率的同時(shí)，電池包內(nèi)部電芯面臨熱失控問(wèn)題也更加的凸顯。

在過(guò)去絕大多數(shù)電池包都是采用單面冷卻（在電芯上表面或下表面），少部分采用雙面冷卻。

寧德時(shí)代的解決方案則是在兩個(gè)電芯之間插入了水冷板，將電芯控溫時(shí)間縮短至原來(lái)的一半，使換熱面積擴(kuò)大四倍；并且在極端情況時(shí)，電芯可急速降溫，有效阻隔電芯間的異常熱量傳導(dǎo)，熱失控起火風(fēng)險(xiǎn)更低。

當(dāng)然，溫控能力的提升也可以使電池包在低溫狀況下更快速的升溫，提升低溫性能。

3.充電速度的躍升

電池溫控能力的提升也體現(xiàn)了什么叫環(huán)環(huán)相扣，牽一發(fā)動(dòng)全身，麒麟電池在充電速度上能夠達(dá)到4C的充電倍率，作為參考目前市面上絕大多數(shù)電池包的充電倍率在1C到2C之間，這當(dāng)中的關(guān)鍵因素就是電池包的溫度控制。

打個(gè)比方，100kWh的麒麟電池包，搭配4C的充電倍率，充電功率能夠達(dá)到400kW，從10%充至80%電量只需10分鐘。

壓力來(lái)到刀片電池和4680電池

通過(guò)三大技術(shù)革新，麒麟電池將三元電池系統(tǒng)能量密度提升至255Wh/kg，磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)能量密度提升至160Wh/kg，實(shí)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。

在電池材料技術(shù)迭代趨緩、當(dāng)前原材料漲價(jià)等背景下，電池結(jié)構(gòu)創(chuàng)新可以幫助車(chē)企提升性能與降低成本。

另外，麒麟電池可支持1000km以上續(xù)航里程，進(jìn)一步打消了新能源車(chē)長(zhǎng)期以來(lái)的行業(yè)痛點(diǎn)，即里程焦慮，利好整個(gè)行業(yè)發(fā)展。

在麒麟電池之前，電池領(lǐng)域引發(fā)關(guān)注的產(chǎn)品無(wú)疑是特斯拉的4680大圓柱電池和比亞迪的刀片電池。

不過(guò)特斯拉4680電池從2020年9月發(fā)布后，其量產(chǎn)并沒(méi)有很順利，它面對(duì)的最大問(wèn)題就是生產(chǎn)的良品率問(wèn)題，直到最近消息才傳出其即將裝配到特斯拉新車(chē)上，不過(guò)等待產(chǎn)能的爬坡也需要一年半載的時(shí)間。

如今麒麟電池的發(fā)布一舉超越4680電池的性能，有點(diǎn)起了個(gè)大早趕了趟晚集的意味，還未大規(guī)模量產(chǎn)即落后了。

同樣采用CTP技術(shù)的比亞迪刀片電池從2020年發(fā)布后，經(jīng)過(guò)產(chǎn)能釋放，目前已經(jīng)大規(guī)模裝車(chē)。

刀片電池包內(nèi)除去電池管理系統(tǒng)、配電箱等組件，包內(nèi)空間利用率大概在62%左右。受到不同的電芯布局方式影響，包內(nèi)空間利用率分別為55%到65%，和麒麟電池相比依然有不小差距。

另外，其刀片電池是全部采用磷酸鐵鋰，雖然有效控制了成本，但是它重量較大并且快充速度較慢，對(duì)于高端車(chē)型來(lái)說(shuō)并不適用。

與之相對(duì)的是，麒麟電池支持磷酸鐵鋰和三元鋰，擁有更廣泛的適用性。

不止麒麟電池，寧德時(shí)代還在造“武器”

如果說(shuō)麒麟電池只是結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，那么鈉離子電池和適用在換電平臺(tái)的巧克力電池則是另一大創(chuàng)新。

鈉離子電池發(fā)布于2021年，它并非遙不可及，其最快將在2023年形成基本產(chǎn)業(yè)鏈。

在電池家族中，鋰離子電池一家獨(dú)大，長(zhǎng)期受寵，主要是可替代性弱。隨著全球新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量不斷提高，鋰電池的供需矛盾逐漸加深。

寧德時(shí)代提出的鈉離子電池技術(shù)，使用的電極材料主要是鈉鹽，使用鈉離子（Na+）作為電荷載體，在充電過(guò)程中，Na+離子從正極遷移至負(fù)極，同時(shí)電子通過(guò)外部電路傳輸；在放電過(guò)程中，發(fā)生相反的過(guò)程，Na+從負(fù)極遷移至正極。

相較于鋰鹽而言，鈉儲(chǔ)量會(huì)更豐富，開(kāi)采成本更低，價(jià)格自然也更低廉，相信到鈉離子電池量產(chǎn)的那天，動(dòng)力電池行業(yè)又將迎來(lái)巨變。

同樣能夠改變行業(yè)發(fā)展的還有寧德時(shí)代的換電體系，眾所周知每個(gè)車(chē)企的電池包尺寸規(guī)格都并不相同，如果要推行可廣泛應(yīng)用的換電服務(wù)，那么電池包尺寸規(guī)格的問(wèn)題就必須解決。

寧德時(shí)代為此開(kāi)發(fā)了“巧克力換電塊”，具有統(tǒng)一的尺寸標(biāo)準(zhǔn)，可以根據(jù)車(chē)型和需要選取一到多塊電池組合，靈活匹配不同里程的需求。

這種“巧克力換電塊”采用了最新的CTP技術(shù)，重量能量密度超過(guò)160Wh/kg，體積能量密度超過(guò)325Wh/L，單塊電池可以提供200公里左右的續(xù)航。

這種電池專(zhuān)門(mén)為共享?yè)Q電而開(kāi)發(fā)量產(chǎn)，體積小巧、能量密度高，而且還支持自主組合，兼容市面上80%已上市以及未來(lái)3年將上市的純電平臺(tái)車(chē)型，目前已經(jīng)有不少車(chē)企達(dá)成合作意向。

當(dāng)然，寧德時(shí)代的大招還不止于此，日前在阿維塔11的重慶展臺(tái)活動(dòng)上，寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群就意外爆料：“除全固態(tài)電池、半固態(tài)電池，包括大家沒(méi)有聽(tīng)過(guò)的凝聚態(tài)電池，寧德時(shí)代都在搞?！?/p>

曾毓群表示，動(dòng)力電池化學(xué)體系的創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新、制造的創(chuàng)新，再加商業(yè)模式的創(chuàng)新，整合在一起，才能推動(dòng)新能源汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展。

就目前而言，雖然不少車(chē)企和電池廠商都在不斷創(chuàng)新，但是下一代技術(shù)需要在多個(gè)方面都優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)，才有著商業(yè)化成功的可能。而寧德時(shí)代CTP 3.0技術(shù)的應(yīng)用，則將進(jìn)一步提升現(xiàn)有成熟技術(shù)的潛力，把下一代電池將面對(duì)的競(jìng)爭(zhēng)門(mén)檻提得更高。