星球日报|宁德时代,给燃油车判了“死刑”?

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动力电池行业再起波澜。

近日,国家能源局综合司发布了《防止电力生产事故的二十五项重点要求(2022年版)征求意见稿》,文件中明确提出“中大型化学储能电站不得选用三元锂电池和钠硫电池……”该意见稿的出台标志着三元锂电池被关在了储能市场的大门外。

这时,市场全部的目光聚焦在宁德时代刚发布的麒麟电池身上,需要特别强调的是,麒麟电池是宁德时代CTP 3.0技术的集合,可以同时应用于磷酸铁锂电池和三元锂电池,也就是说三元锂电池这条路走不通,麒麟电池还有磷酸铁锂电池这条技术路线可以走。

据宁德时代发布会资料显示,麒麟电池系统集成度创全球新高,体积利用率由55%提升至72%,能量密度达255Wh/kg,实现整车1000公里续航。虽然麒麟电池量产要等到2023年,但其亮眼的技术实力和业内突出的各项参数已然引起了整个产业链的轩然大波。

据悉,理想汽车、哪吒汽车和路特斯在麒麟电池发布后便迅速发声,在微博与宁德时代积极互动,均展现出对麒麟电池的极大兴趣。

此消息,在资本市场也引起不小震动,几日内宁德时代股价连续上涨,截至2022年7月11日收盘,公司股价518.50元/股,“宁王”回归。

“宁王”大火,带动新能源电池产业链上下游相关概念大火。其中,热管理领域相关企业松芝股份股价涨势最为凶猛,在6月底连获9个涨停板,与之相关的锂电设备、新能源车企也频频被投资者提问“公司是否有与宁德时代麒麟电池合作的项目?”或“未来是否有意向与宁德时代合作麒麟电池相关项目?”。

麒麟电池电池的到来,将电动车的续航里程再次推到了一个新高点,这是否意味着新能源时代已经提前到来?

麒麟能缓解续航焦虑吗?

“电动车造的好不好,首先看电池能不能跑。”坊间传唱的这句戏言其实不无道理。

众所周知,动力电池的性能问题始终是笼罩在新能源车企之间的阴霾,能量密度增长缓慢,整车续航不再有质的飞跃,技术“短板”也令用户的使用“焦虑”始终难以解决,严重限制了新能源汽车行业的发展。

根据中国电动汽车百人会和巨量算数联合发布的《中国新能源汽车市场洞察报告2021》,当前消费者购买新能源汽车最关注的核心要素就是续航、使用成本、充电时间、安全等要素。其中,续航问题位居首位。

宁德时代首席科学家吴凯透露称:“麒麟电池拥有4大优势:一是安全性高,二是可支持高压快充,三是可极大提高电池寿命,四是比能量高。”在麒麟电池发布会上,宁德时代又使用短短4分钟视频,通过定量化的参数信息,详细介绍了公司全球首创并且已发展到第三代的CTP(CTP,celltopack,无模组电池包)技术麒麟电池,更是引发了业内人士和消费者的广泛关注。

据发布数据显示,麒麟电池已实现1000km续航,可以兼容用户长短途、多场景的出行需求,减少车到半路无处充电的尴尬情景,大大缓解用户的“续航焦虑”;充电速度方面麒麟电池也有了巨大的突破,号称可以实现“4C快充”,仅需10分钟就可将电动车电池由10%电量充至80%,在便捷性方面可与燃油车并肩,切实解决新能源汽车“补电焦虑”;由于电池内部空间结构的改良,电池热稳定性与安全性也大大提升,减轻用户的“安全焦虑”。

某品牌新能源车技术顾问未方超表示:从技术参数上看,麒麟电池几乎是动力电池行业革命性的产品,如果续航里程超过大部分燃油车,同时充电所用时间也与加油相差无几,绝大部分用户购买新能源汽车的顾虑就会烟消云散,麒麟电池能做到让电动车续航超越燃油车的续航里程,这确实是一个很大的技术跨越,甚至有可能催动新能源时代提前到来。

未方超分析认为,电动车短板问题的症结在于,不论是续航带来的里程焦虑、还是充电耗时麻烦以及安全性,指向的都是电池问题。而恰恰电池的迭代更新技术远跟不上电动车发展的节奏,甚至过去一段时间内,人们都认为电池技术不会在短时间内出现革命性的进步。

未方超指出,但麒麟电池的出现,弥补了电动汽车电池在续航、快充、安全方面的短板,甚至将这些短板进行了补强。像其轻松过1000公里的续航,已经超过了大多数燃油车的续航里程,而充电效率以及安全性的大幅提高,也足以挑战燃油车。

未方超同时强调,但是我刚才也说了这一切都是基于宁德时代公布的技术参数来讲,我现在仍有顾虑的是,在这款电池实装后究竟能否达到所标注的1000公里续航里程,因为此前已经有过案例,电动车标注的续航里程和实际相差较大,因为电动车续航和车况、路况、驾驶习惯乃至天气都有很大关系,动力电池实装后面临的现实环境往往恶劣的多,具体表现还要看这款电池的应用后数据。

宁德时代和特斯拉孰强孰弱?

能被称为跨时代的技术产物,麒麟电池“牛”在什么地方?

新能源车技术顾问未方超指出,此前的动力电池设计是几大功能各自为战,散热的区域归散热单元,安全性区域归安全性单元,这也让动力电池的构造极为复杂,结构一复杂安全性也大打折扣。

未方超表示,大多数动力电池,其内部都会有横纵梁、隔热垫、水冷板的设计,且三者之间都是相互独立的结构,一定程度上形成结构冗余。

麒麟电池首先比较“另类”的地方在于,统筹电池各大功能区,做到化繁为简。

麒麟电池整合了各种使用需求,优化了将横纵梁、水冷板与隔热垫各自独立的格局,合三为一集成为多功能弹性夹层,在夹层内搭建微米桥连接装置,灵活配合电芯呼吸进行自由伸缩,提升电芯全生命周期可靠性。电芯与多功能弹性夹层组成的一体化能量单元,在垂直于行车方向上构建更稳固的受力结构,提高了电池包抗振动、冲击能力。

基于这一技术,宁德时代率先将电池包体积利用率提升至55%,彼时,有模组电池包的体积利用率大多维持在40%左右。而麒麟电池,也就是宁德时代第三代CTP技术,系统体积利用率已达到72%。

麒麟电池还有一个比较“另类”的特点是,宁德时代在设计之初运用了大量的大数据和AI设计技术,开创性的运用了多功能模块公用底部空间,也就是说麒麟电池是基于“未来技术”研发的科技结晶。

宁德时代通过精准计算与AI模拟仿真的充分验证,独创底部可空间共享方案,将电池结构防护、高压连接、热失控排气等功能模块进行智能分布,释放了6%的能量空间,且能满足底部球击等国标电池安全测试要求。

基于极致的系统体积利用率,麒麟电池在使用三元电芯时,可以做到255Wh/kg的能量密度;而在使用磷酸铁锂电芯时,能量密度也可以做到160Wh/kg。

以三元电芯为例,不到600kg的重量就可以将系统电量做到150kWh,那么超过1000km的续航也就不难达成。

新能源车技术顾问未方超指出,麒麟电池最让业界瞩目的是冷却技术,因为造成电池安全隐患的“杀手”就是散热,动力电池包往往在散热出现问题时才会出现自燃、甚至爆炸等事故。

麒麟电池能实现电芯大面冷却技术,先从热交换本质着手,基于电芯的变化,将传统设在底部的水冷功能件置于电芯之间,使换热面积扩大4倍,电芯控温时间缩短至原来的一半,即使处于极端情况下,电芯也可急速降温,有效阻隔电芯间的异常热量传导。

所以,麒麟电池的电芯控温时间就缩短至原来的一半,支持5分钟热启动和4C充电倍率,在充电桩、电网等全部支持的情况下,可实现10min快充(电量从10%-80%)。

另外,冷却效率的提高也可以让麒麟电池做到更极致的电芯堆叠密度,对72%系统体积利用率的达成功不可没。

说起麒麟电池,就不得不提特斯拉4680电池,业界都在将麒麟电池对标特斯拉4680电池,根据宁德时代公布的数据,麒麟电池是绝对要超过特斯拉4680电池的。

从各项参数来看两者基本持平,系统能量密度麒麟电池为255Wh/kg,特斯拉4680电池为217Wh/kg;系统体积利用率,麒麟电池为72%,特斯拉4680电池为63%;10%-80%快充,麒麟电池10分钟完成,特斯拉4680电池需15分钟。

在安全性方面,4倍冷却则为麒麟电池可靠性打下坚实基础,导热性能提升50%,电芯控温时间也缩短了一半,解决了限制动力电池堆叠的散热难题,麒麟电池更高一筹。

不过在成本控制方面,宁德时代并没有过多提及,这一点或许会是阻碍其发展的最大限制。而特斯拉4680电池,可以降低成本14%。

新能源车行业研究员陆一鸣认为,不管麒麟电池和特斯拉的4680电池谁强谁弱,对新能源行业来说这样的竞争都是一件好事,新技术和新动力电池进入快速迭代期,也催动了新能源车的技术迭代,在新的动力电池加持下新能源车将迎来最好的发展周期。

陆一鸣同时指出:“在油价居高不下的时代,麒麟电池的快充和高续航直接为燃油车判了‘死刑’。如能普及有望推动新能源汽车行业的发展,加速新能源汽车取代传统燃油车的步伐。”

新能源车时代提前来了?

得益于“双碳”政策的深入推进以及一系列政策补贴,新能源汽车企业虽然发展的如火如荼,但是总感觉欠缺点火候,主要原因就是卡在了动力电池的技术不成熟上。从行业发展角度来看,麒麟电池对中国新能源汽车产业发展而言也具有非凡意义。

据中国汽车动力电池产业创新联盟发布数据显示,2022年1-5月我国动力电池累计装机量为83.1GWh,同比增长100.8%。排名前三的新能源车企分别为宁德时代、比亚迪、中创新航。其中,宁德时代以39.1GWh装机量占据全部市场的47.05%,较第二名比亚迪高出近25个百分点。

在国际市场中,宁德时代表现依然不俗,一季度全球市场份额由去年同期的28.5%提高至35%,2021年全球装机量达到96.7GWh,市场占有率为32.6%,稳居第一,这已经是宁德时代连续第五年摘得全球最大动力电池企业的桂冠。

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在极高的市场占有率驱使下,宁德时代麒麟电池的革新将不仅仅是一个企业的技术变迁这么简单,浙商证券表示;“麒麟电池的发布意味着锂电池进入新一轮深度竞争,相关技术工艺加速迭代进化,锂电设备迎来发展新机遇。CTP3.0电池将带动模组/PACK结构件较大的变化,水冷板、端板、托盘等要求提升。”

麒麟电池极有可能将导致液冷动力电池推向动力电池的主流,进而由动力电池开始,掀起一场全行业的硬件革命。

新能源车行业研究员陆一鸣认为,面对新技术和新产品我们应该保持理智,麒麟电池虽然很好,但要说它的到来就可以颠覆整个汽车行业还为时过早。新技术的确有很大的前景,但在大规模应用前,它必须面临一个很现实的问题——售价可能会很贵。

陆一鸣指出,续航来到1000公里,也意味着单车售价会在30万元以上。不管你是用哪种电池,高性能肯定意味着高成本,现阶段麒麟电池的溢价,注定了它只会在高端车型上配备,对于低端电动车来说,可能会出现电池比车还贵的局面。

宁德时代明显也意识到了这个问题,在年报中表示,公司正持续推进构建材料体系、系统结构、极限制造和商业模式四大创新体系,争取将动力电池电芯、有关组件和底盘进行集成,进一步降低制造成本,提升新能源车续航表现。

而随着新能源行业竞争进入白热化,动力电池的竞争也在加剧,比如比亚迪的刀片电池不仅安全,能量密度也比传统的磷酸铁锂电池密度有了较大提升;此外特斯拉能有现在的市场地位,也与其在电池方面的技术积累有着重要关系,特斯拉的4680电池已经引发了市场强烈关注,可以说电池及相关技术已是特斯拉产品的核心竞争力。

此外车企也对动力电池的研发蠢蠢欲动,大众、广汽埃安、蔚来等车企都纷纷布局电池领域,已经有一些老玩家推出了自己的电池产品,长城推出了“大禹电池”、哪吒推出了“天工电池”。可以说,动力电池行业竞争只会越来越激烈。

这样的局面也让宁德时代越来越紧迫,过去几年宁德时代从未停止研发,宁德时代表示麒麟电池不会是终点。2022年6月25日,宁德时代董事长曾毓群在重庆车展上透露,除了半固态和全固态电池,宁德时代还在研发更罕见的凝聚态电池,2021年发布的钠离子电池也将于2023年实现产业化。

在宁德时代这样的新能源行业样本带动下,进一步在技术领域夯实了中国动力电池的优势,而这也会进一步巩固中国新能源汽车产业的全球优势地位。

中国凭借在新能源汽车领域建立的产业链优势,有望在全球新能源汽车浪潮中,实现电池、电机和电控等核心技术国际领先,迎接一轮又一轮的市场挑战。

本文来自微信公众号“BT财经”(ID:btcjv1),作者:毓言,本站仅作分享使用,如有侵权,联系删除。

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