宁德时代(300750)全新产品正式揭开面纱。
8月16日,宁德时代正式发布神行超充电池,这是全球首款磷酸铁锂4C超充电池。宁德时代方面介绍称,神行超充电池可以实现充电10分钟,续航800里(400公里),并达到700公里以上的续航里程。宁德时代首席科学家吴凯表示,如今快速补能已成为消费者更加关心的内容。
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宁德时代国内乘用车事业部CTO高焕表示,神行超充电池即将在今年底实现量产,搭载神行超充电池的电动汽车将在明年一季度上市。
招银国际证券研究部副总裁白毅阳在接受贝壳财经记者采访时表示,长期来看,当整个行业迭代加速,车企普遍采用新电池技术的情况下,宁德时代有望保持其技术优势,从而保证其中长期市场份额。
4C超充电池能否真正缓解补能焦虑?
从材料层面来看,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,提升了锂离子脱出速度。再看负极材料,神行超充电池采用宁德时代最新研发的二代快离子环技术,对石墨表面进行改性,增加了锂离子嵌入通道并缩短嵌入距离;同时神行超充电池使用了多梯度分层极片设计。
在电解液传导方面,高焕解释称宁德时代研发了全新的超高导电解液配方,可有效提升电导率和降低电解液黏度,增强锂离子脱溶剂化能力;同时优化超薄SEI膜,进一步降低传导阻力。此外他补充说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。
按照宁德时代透露的信息,常温状态下,神行超充电池10分钟可充至80%SOC(State Of Charge 新能源汽车电池的充电状态,也称剩余电量)。此外,高焕表示,神行超充电池采用电芯温控技术,在零下10摄氏度低温环境下也可以在30分钟内充电至80%,实现全温域闪电快充。不过,对于神行超充电池的成本,宁德时代并未提及。
白毅阳解释称,快充主要从两个方面实现,一是通过负极、隔膜的创新,增加锂离子脱嵌速度,二是通过结构及热管理创新,解决散热问题。
在安全保障层面,神行超充电池使用了改良的电解液,并配备了高安全涂层隔膜;此外,宁德时代通过智能算法对全局温场进行管控,打造故障实时检测系统。
神行超充电池是首款磷酸铁锂4C超充电池。何为4C超充电池?通俗来讲,1C充电可在60分钟将电池系统电量充满,2C充电在30分钟内充满电,3C充电在三分之一小时内充满,4C代表15分钟可将电量充满。此前,宁德时代基于三元锂体系的4C麒麟电池宣布将首发理想汽车纯电车型。
真锂研究创始人墨柯表示,在目前补能时间还比较长、充电桩数量还不足够密集的实际情况下,消费者确实存在一定的里程焦虑。因此,从技术层面,需要解决电池快充的问题,让充电的时间尽可能短,或者是考虑换电。
从钠离子电池到神行超充电池,宁德时代在布局什么?
近年来宁德时代一直在加速电池技术迭代更新。
2021年宁德时代发布第一代钠离子电池,其表示该款电池能量密度能达到1600Wh/kg,具备高能量密度、高倍率充电、热稳定性强、良好的低温性能与高集成效率等优势。时隔一年半,宁德时代钠离子电池首发落地奇瑞车型。
2022年,宁德时代发布麒麟电池。麒麟电池采用第三代CTP(Cell To Pack)技术,体积利用率最高为72%,配用三元电芯能量密度为255Wh/kg,磷酸铁锂电池系统能量密度为160Wh/kg。宁德时代方面表示,在相同的化学体系、同等电池包尺寸下,麒麟电池包的电量,相比4680大圆柱形电池系统可以提升13%;目前麒麟电池已量产交付极氪。
今年上海车展期间,宁德时代发布凝聚态电池并表示单体能量密度最高可达500Wh/kg,能够兼顾高比能和高安全,年内具备量产能力。
此外,宁德时代方面表示还在推进M3P、无钴电池、无稀有金属电池等电池技术布局。今年3月,宁德时代董事长曾毓群在年度业绩说明会上表示,宁德时代新一代M3P电池预计将于今年量产交付;6月曾有消息称宁德时代的M3P电池在今年三季度可能将首发落地Model 3改款车型。
M3P电池是宁德时代基于新型材料体系研发的电池,能量密度高于磷酸铁锂,成本优于三元电池,宁德时代将其称为“磷酸盐体系的三元”。
宁德时代加速技术更新迭代的背后是锂电池竞争的愈发激烈。国内多家动力电池厂正在快速崛起,疯狂抢夺宁德时代的市场份额;中国汽车动力电池产业创新联盟数据显示,今年上半年,宁德时代国内市占率为43.4%,2022年和2021年同期分别为48.2%和52.1%。
白毅阳表示,上半年动力电池行业增速放缓,整体行业处于产能过剩的情况,宁德时代受到其他电池厂商的竞争压力,市占率下滑。
他进一步分析称,宁德时代布局了多条技术路线,对短期行业竞争的影响有限,从行业发展格局来看,新技术路线的影响将是渐进性的,而非一蹴而就;长期来看,当整个行业迭代加速,车企普遍采用新电池技术的情况下,宁德时代有望保持其技术优势,从而保证其中长期市场份额。
哪种技术路线是主流?多元化成发展趋势
宁德时代董事长曾毓群曾在接受贝壳财经记者专访时表示,我国动力电池行业比较鲜明的特征是技术迭代快、规模增长快、产业链韧性强。此外,他也进一步表示,从长期维度来看,动力电池行业依然有二十倍的市场空间。
对于未来发展空间的乐观预期,动力电池市场的技术呈现出多元化的发展趋势。从结构创新来看,方形电池仍是主流,但以4680为代表的大圆柱电池热度居高不下;但未来一段时间内大圆柱电池有可能与方形电池共存,在目前技术条件下,两种电池都有各自适用的多种场景,正如同三元锂电池与磷酸铁锂电池共存一样。
从材料创新来看,除了全固态电池还需要若干年的努力才能实现商业化量产之外,高镍电池、无钴电池、无镍无钴电池、果冻电池等已经相继开始研发或发布。
白毅阳分析称,目前动力电池创新仍然是渐进式发展路线,短期内看,整个行业创新仍然聚焦在结构、负极材料、电解质材料等领域的边际改进。
白毅阳进一步表示,中长期有望在新的化学元素、新型电解质等领域实现颠覆性创新。墨柯也认为,动力电池技术的突破需要材料技术的革命性突破。“市场需求不一,动力电池技术路线呈现多元化发展的趋势。”