界面新聞記者 | 莊鍵
上海車展開幕前夕,寧德時代(300750.SZ)在4月21日召開首屆超級科技日,這家電池行業(yè)的巨無霸連續(xù)發(fā)布了三款新產(chǎn)品:第二代神行超充電池、鈉新電池,以及驍遙雙核電池。
在這三款新品中,驍遙雙核電池被寧德時代市場部總經(jīng)理羅堅視為“王炸”?!八砹宋磥淼囊粋€最終方向,而不是歸結(jié)到某一條很具體的技術(shù)路線?!彼诔壙萍既战Y(jié)束后的媒體群訪中稱。
傳統(tǒng)動力電池通常采用單一化學(xué)體系,并以正極材料使用的化學(xué)體系命名。其中,磷酸鐵鋰電池和三元電池目前最為主流,兩者也各有優(yōu)劣。磷酸鐵鋰電池成本低廉但低溫性能欠佳,三元電池續(xù)航能力突出,不過安全隱患較大。
寧德時代的驍遙雙核電池被分成兩個獨立的能量區(qū),分別采用不同化學(xué)體系的電池,以彌補傳統(tǒng)電池采用單一化學(xué)體系時的短板。包括寧德時代在內(nèi)的企業(yè)正不斷提升電池的性能,但在單核體系下開發(fā)一款動力電池時,仍然必須在不同性能間進行取舍。
“我們深刻認識到每一個化學(xué)體系有自己的邊界,有自己的優(yōu)勢也有短板。”在超級科技日上,寧德時代董事長曾毓群解釋了推出雙核架構(gòu)的原因。
雙核架構(gòu)還可以通過引入更多化學(xué)體系的電池,演變?yōu)槿?、四核等多核架?gòu)。曾毓群稱,多核技術(shù)可以讓定制化成為現(xiàn)實,消費者無需在電池的續(xù)航、壽命、安全、快充等維度進行妥協(xié)。
寧德時代推出多核架構(gòu),源于其電池武器庫中有著種類豐富的電池產(chǎn)品可供選用。寧德時代以三元鋰電池起家,此后介入磷酸鐵鋰電池,近年來又發(fā)布鈉離子電池、M3P(磷酸錳鐵鋰)等新產(chǎn)品。
過去八年,寧德時代都是全球市占率排名第一的汽車動力電池生產(chǎn)商,其不吝嗇于研發(fā)投入,研發(fā)和生產(chǎn)性能更好的電池。曾毓群稱,過去十年,寧德時代投入超過700億元用于研發(fā),相當于其他電池企業(yè)的總和。這使得寧德時代有能力不斷迭代并發(fā)布新的電池技術(shù)。
同時,寧德時代也迫切需要讓這些技術(shù)成為應(yīng)對同行競爭的新利器。動力電池行業(yè)經(jīng)過多年發(fā)展,各家生產(chǎn)商之間的技術(shù)差距在不斷縮小,同行競爭激烈。
此次超級科技日上,寧德時代還推出了兩款新品:第二代神行超充電池,這是一款主打快充的磷酸鐵鋰電池;鈉新電池,為鈉離子電池的最新升級版。
第二代神行超充電池峰值充電倍率為12C,充電速度可達到30秒75公里(即一秒2.5公里),超過了比亞迪(002594.SZ) 上個月推出的兆瓦閃充電池。后者的峰值充電倍率為10C,峰值充電速度為一秒2公里。
能量密度是鈉離子電池的傳統(tǒng)短板。相比于寧德時代2021年發(fā)布的第一代鈉離子電池,升級后的鈉新電池能量密度提升了9%,達到175Wh/Kg。寧德時代計劃在今年12月正式量產(chǎn)應(yīng)用于乘用車領(lǐng)域的鈉新電池,純電續(xù)航為500公里。
第二代神行超充電池和鈉新電池,都將成為驍遙雙核電池其中“一核”的關(guān)鍵選項。
在驍遙雙核電池中,寧德時代還引入了自生成負極技術(shù)。這意味著不再需要傳統(tǒng)的石墨負極材料。
這項技術(shù)能讓電池質(zhì)量能量密度提升50%,使得采用雙核體系的動力電池能搭載更多電量,提升電動汽車的續(xù)航能力。
在寧德時代此次發(fā)布的驍遙雙核電池組合方案主要包括四種:鈉鐵雙核(鈉新電池+磷酸鐵鋰自生成負極電池)、鐵鐵雙核(第二代神行超充電池+磷酸鐵鋰自生成負極電池)、三元鐵雙核(三元體系電池+磷酸鐵鋰自生成負極電池)以及雙三元雙核(三元電池+三元自生成負極電池)。
以其中的兩種組合方案為例,鈉鐵雙核可以兼顧低溫性能和超過700公里的續(xù)航,鐵鐵雙核則能保證1000公里續(xù)航,并且提供12C快充。
上述四種組合方案都引入了自生成負極技術(shù)。寧德時代研發(fā)體系聯(lián)席總裁歐陽楚英在媒體群訪時稱,自生成負極是一項非常前沿的技術(shù),寧德時代目前已經(jīng)解決了諸多核心技術(shù)問題,但是從技術(shù)轉(zhuǎn)化為商品仍然需要時間。
他預(yù)計,基于鋰離子電池體系的自生成負極有望在未來2-3年裝車。這也使得上述四種組合的驍遙雙核電池商業(yè)化落地存在一定不確定性。
寧德時代國內(nèi)乘用車、商用車首席技術(shù)官高煥在媒體群訪時稱,驍遙雙核電池有多種組合,不同組合的量產(chǎn)時間并不相同,在自生成負極技術(shù)的驗證和測試工作完成后,寧德時代計劃在明年與車企展開相關(guān)溝通。
在自生成負極技術(shù)量產(chǎn)前,寧德時代計劃推動采用相同化學(xué)體系的驍遙雙核電池車型落地。高煥透露,目前已有一家車企進行車型開發(fā),預(yù)計在2026年量產(chǎn)。其采用雙核架構(gòu)的核心目的,是為車輛提供安全冗余,在單個電池能量區(qū)失效的情況下,另一個電池能量區(qū)能夠迅速完成接管。
曾毓群在超級科技日上稱,驍遙雙核電池的應(yīng)用將不局限于乘用車,電動巴士、重卡、飛機、輪船都有望全面落地。
“(驍遙雙核電池)也會大大加快固態(tài)電池等前沿技術(shù)的應(yīng)用推廣,因為固態(tài)電池也有它的長板和短板。”曾毓群稱。相比于傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池,固態(tài)電池采用了固態(tài)電解質(zhì),具備更好的安全性能和能量密度,被視為鋰電池領(lǐng)域的終極技術(shù),但目前尚未正式量產(chǎn)和商業(yè)化。