6月10日，在于宜賓舉辦的2023年世界動(dòng)力電池大會(huì)上，澎湃新聞?dòng)浾邚膶幍聲r(shí)代首席科學(xué)家吳凱處了解到，今年年內(nèi)，寧德時(shí)代一款能夠充電10分鐘實(shí)現(xiàn)400公里續(xù)航的電池將會(huì)量產(chǎn)，并應(yīng)用于某車企客戶。
據(jù)推測(cè)，該款電池大概率是即將搭載于理想汽車的4C麒麟電池。對(duì)此吳凱并沒有明確表示。
就在今年4月的上海國(guó)際車展上，理想汽車宣布其首款純電車型將成為全球首款搭載寧德時(shí)代4C麒麟電池的車型。理想汽車將提供800V超充的解決方案，實(shí)現(xiàn)充電10分鐘，續(xù)航400km，其中核心技術(shù)是基于第三代功率半導(dǎo)體的高壓電驅(qū)系統(tǒng)，具備4C充電能力的電池、寬溫域的熱管理系統(tǒng)和4C超充網(wǎng)絡(luò)。
(資料圖)
而在6月10日下午的2013世界動(dòng)力電池大會(huì)主題演講中，吳凱則指出，快充和換電分別是下一代新能源汽車解決補(bǔ)能問(wèn)題的兩大方向。
“新能源汽車和動(dòng)力電池技術(shù)發(fā)展到今天，里程焦慮不是用戶的第一核心問(wèn)題，動(dòng)力電池要解決全氣候可靠、全場(chǎng)景可靠以及補(bǔ)能的問(wèn)題。”吳凱說(shuō)，例如補(bǔ)能，“節(jié)假日去遠(yuǎn)游，高速路充電站數(shù)量不少，但電動(dòng)車充電一次一小時(shí)，車主整個(gè)人煩死。怎么樣能夠讓補(bǔ)能的速度跟加油類似的效果，是行業(yè)急需解決的問(wèn)題。”吳凱說(shuō)。
吳凱認(rèn)為，在兩種解決補(bǔ)能問(wèn)題的方向中，快充適合于高端車型。如何提高電池的快充能力？吳凱介紹了寧德時(shí)代的五大技術(shù)路徑：一是提升負(fù)極充電能力，主要方法是增加負(fù)極材料表面活性位點(diǎn)，同時(shí)降低嵌鋰路徑，提升嵌鋰速率；二是降低SEI膜阻抗，主要方法是研發(fā)超薄SEI膜，降低鋰離子遷移路徑和阻抗，同時(shí)提升低溫耐受。
三是提升液相鋰離子傳輸速率，主要是通過(guò)快充電解液提升鋰離子液相傳輸速率；四是改善溫升，主要方法是在正極構(gòu)建高速鋰離子傳輸和超電子網(wǎng)，降低極化和溫升；五是提升隔膜內(nèi)鋰離子傳輸速率，主要是通過(guò)低迂曲度孔道改善鋰離子液相傳輸速率。
據(jù)吳凱透露，在電芯層面，寧德時(shí)代已經(jīng)能夠做到電芯6C倍率以上充電，但是電池包整體要能夠做到超快充，需要電池包系統(tǒng)結(jié)構(gòu)予以支持。在其看來(lái)，寧德時(shí)代的CTP3.0麒麟電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將電芯的換熱面積擴(kuò)大了四倍，控溫時(shí)間縮短一半，有效阻隔電芯內(nèi)的異常熱量傳導(dǎo)，對(duì)于快充非常友好。
補(bǔ)能的另外一條路徑則是換電，“換電比較適合大眾車型?！眳莿P說(shuō)，“電池的成本不算低，換電能夠提高經(jīng)濟(jì)性，目前寧德時(shí)代在全國(guó)五六個(gè)城市布局了換電站，未來(lái)還會(huì)進(jìn)一步加快換電站的推進(jìn)?！?/p>
在演講中，吳凱也重點(diǎn)介紹了寧德時(shí)代更長(zhǎng)遠(yuǎn)的電池路線布局，即長(zhǎng)壽命全固態(tài)鋰金屬電池和無(wú)過(guò)渡金屬電池的最新研發(fā)進(jìn)展，以及對(duì)這兩種技術(shù)路線的思考。
“現(xiàn)在的鋰電池體系是液態(tài)電解液電池，不管電解液是什么形態(tài)，關(guān)鍵是要想清楚技術(shù)發(fā)展的目的是什么，無(wú)外乎是解決安全問(wèn)題和能量密度問(wèn)題?！眳莿P說(shuō)。
吳凱認(rèn)為，沿用現(xiàn)有液態(tài)鋰電池的材料體系，負(fù)極用石墨和硅，未來(lái)也能夠解決電池安全問(wèn)題，那么把液態(tài)電解液換成固態(tài)電解液，如果能夠降成本，那就值得。
但是到能量密度的層面，基于現(xiàn)有的石墨或硅的負(fù)極材料體系，無(wú)論電解質(zhì)是什么形態(tài)，電池的能量密度不會(huì)有本質(zhì)提高。因此能量密度探索的重點(diǎn)方向是金屬鋰負(fù)極，而相對(duì)于液態(tài)電解質(zhì)，固態(tài)電解質(zhì)更適合與金屬鋰結(jié)合。
據(jù)介紹，寧德時(shí)代已經(jīng)基于界面力學(xué)增強(qiáng)技術(shù)和雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建了長(zhǎng)壽命全固態(tài)鋰金屬電池。其中，通過(guò)界面力學(xué)增強(qiáng)技術(shù)抑制了鋰金屬枝晶，使得鋰金屬臨界電流密度領(lǐng)先業(yè)內(nèi)；雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)技術(shù)提升了固固界面穩(wěn)定性，全固態(tài)電池3C倍率循環(huán)能夠達(dá)到6000次。
除此之外，基于正極化學(xué)材料體系的創(chuàng)新，吳凱還介紹了寧德時(shí)代的下一代無(wú)過(guò)渡金屬電池?，F(xiàn)有的鋰電池根據(jù)正極材料不同，主流路線為三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池，其中三元鋰電池的能量密度高，磷酸鐵鋰電池的能量密度稍遜，但成本更低。
“能不能既保持三元鋰電池的能量密度，又把成本降到與鐵鋰一樣？三元鋰電池成本之所以貴，主要是金屬鎳和鈷價(jià)格高?！睋?jù)吳凱介紹，寧德時(shí)代通過(guò)大量的數(shù)據(jù)運(yùn)算，已經(jīng)能夠在實(shí)驗(yàn)室里合成出沒有過(guò)渡金屬的正極材料，克容量達(dá)到500WH/kg，高于現(xiàn)有的三元材料，壓實(shí)密度與三元材料相當(dāng)。
在具體的技術(shù)上，寧德時(shí)代能夠通過(guò)費(fèi)米能級(jí)調(diào)控，提高正極平臺(tái)電壓，并通過(guò)設(shè)計(jì)電子能級(jí)，極大提升了正極結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。但吳凱也承認(rèn)，這一無(wú)過(guò)渡金屬電池技術(shù)距離落地還很有一段距離。
（文章來(lái)源：澎湃新聞）
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