中国动力电池3大全球领先的技术:麒麟、神行、凝聚态电池
来源:产品展示 发布时间:2024-01-18 14:11:20动力电池产业链加速海外布局,通过新的产业集群的建立,中国动力电池产业链企业正在持续抢占海外市场占有率,麒麟电池、神行电池、凝聚态电池等技术创新领先全球。
麒麟电池,第三代 CTP 技术是当前宁德时代最前端的动力电池结构创新技术,其技术逻辑特征集中于两个层面:
1)采取“电芯-电池包“结构,开创性地打破单一边界,整合需求,取消横纵梁、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;
2)设计底部空间共享方案,将电芯倒置,将结构防护、高压连接、热失控排气等功能模块进行智能分布。通过此两项技术革新,麒麟电池成为全世界集成度最高的电池,体积空间利用率最高可达 72%,同时可将三元电池系统单位体积内的包含的能量提升至 255Wh/kg,磷酸铁锂电池系统单位体积内的包含的能量提升至 160Wh/kg,量产后整车续航可实现 1000km 以上。另外,麒麟电池在多功能弹性夹层内部搭建微米桥连接装置,灵活配合电芯呼吸进行自由伸缩,电芯全生命周期可靠性得到提升。
电池材料方面,以宁德时代为代表的头部电池企业在正极、负极以及电解液等多个角度提升快充倍率。
2023 年 8 月 16 日,宁德时代发布全球首款采用磷酸铁锂材料并可实现大规模量产的 4C 超充电池——神行超充电池,实现了“充电10分钟,续航400公里”的超快充速度,并达到700公里以上的续航能力,有望缓解用户补能焦虑。神行即将在今年底实现量产,搭载神行超充电池的电动车也将在明年一季度上市。神行超充电池的推出得益于宁德时代在以下多个角度的技术创新:
1)提升锂离子脱出速度:在正极方面,神行超充电池采用超电子网正极技术、充分纳米化的磷酸铁锂正极材料,并搭建超电子网,降低了锂离子脱出阻力,使充电信号快速响应。
2)提升锂离子附着效率:在负极方面,神行超充电池采用了宁德时代最新研发的二代快离子环技术,对石墨表明上进行改性,增加了锂离子嵌入通道并缩短嵌入距离,为离子传导搭建“高速公路”。同时,神行超充电池使用多梯度分层极片设计,有望实现快充与续航的平衡。
3)降低锂离子传导阻力:在电解液传导上,宁德时代研发了全新的超高导电解液配方,大大降低电解液粘度,明显提升电导率。此外,宁德时代还优化超薄 SEI 膜,逐步降低传导阻力。宁德时代也改善了隔离膜高孔隙率和低迂曲度孔道,从而改善锂离子液相传输速率。
宁德时代发布凝聚态电池,单位体积内的包含的能量达 500Wh/kg。2023 年 4 月 19 日上海车展上,宁德时代正式对外发布凝聚态电池,电池单体单位体积内的包含的能量达 500Wh/kg。其电解液呈一种半固态化的胶质状态,可构建微米级别的自适应网状结构,调节链间的相互作用力,在增强微观结构稳定性能的同时也能进一步提升电池动力学性能,提升锂离子的运输效率。同时采用了高动力仿生凝聚态电解质、高能量密度正极材料、新型负极、隔离膜等创新技术,并进行了生产的基本工艺创新。
根据宁德时代公开其凝聚态电池最新规划,公司正在进行民用电动载人飞机项目的合作开发,执行航空级的标准与测试,满足航空级的安全与质量发展要求。同时还将推出凝聚态电池的车规级应用版本。
锂电产业链加速海外布局,抢占海外市场占有率。为应对美国通胀法案与欧洲新电池法案、净零工业法案等的限制,国内头部电池厂宣布出海建厂的规划,并布局上游金属原材料,以达到其本土化产业链的相关要求。
据广东省电池行业协会统计,中国头部 11 家电池企业公布海外项目 31 个,规划产能近 600GWh,投资金额超 2600 亿元。同时材料厂跟进,通过围绕国内电池厂海外基地建厂、绑定海外电池龙头等方式布局海外基地。据 GGII 不完全统计,我国已有 22 家锂电材料企业公布海外扩产项目 37 个,合计投资金额超 1370 亿元。通过新的产业集群的建立,中国锂电产业链企业正在持续抢占海外市场占有率。