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【原创】电池之争开启下半场 宁德麒麟与特斯拉4680谁能代表新能源电池?

2022-08-03 13:05:26

  随着宁德时代麒麟电池的亮相以及特斯拉4680电池开始逐渐增加搭载比例,全球电池市场再度掀起了一股新的竞争的态势。

电池之争开启下半场 宁德麒麟与特斯拉4680谁能代表新能源电池?

  但这两款电池让我们看到了两个完全不一样的思路:宁德时代重电池包,而轻电芯;特斯拉的4680电池则明显在电芯上动了不少心思。两种路线的分歧与优势值得我们关注。

宁德时代麒麟电池(CTP3.0)

  CTP,全称为cell to pack,是宁德时代的看门绝技。麒麟电池已经是宁德时代的第三代CTP技术。

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  其本质上是对模组组装环节删繁就简,将电芯直接集成至电池或更大的模组,通过减少横纵梁的设计,最终达到提高系统能量密度的目的。

  按照宁德时代的介绍,麒麟电池的体积利用率突破72%,能量密度可达255Wh/kg。和特斯拉的4680系统相比,麒麟电池包的电量可提升13%。

  除了性能方面的提升,在安全性能的全面提升同样是麒麟电池的优势之一。

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  具体来看,麒麟电池在两块电芯中间设计液冷板,这样就能让电芯的散热面积和原来的底部冷却方案相比提升了4被,电芯温控时间缩短50%。这样在电芯发生热失控情况时,能够对电芯快速降温。

  对于三元锂电来说,电芯热失控一直是一个非常大的问题。当三元正极超过180摄氏度就会开始分解,同时析出的大量氧气与溶剂发生氧化反应会释放大量热量,最终会导致可燃电解液喷出甚至造成汽车自燃。

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  如果可以在最短时间内将热量排除,就能够为乘员舱内乘客赢得更多的逃生时间。

特斯拉4680电池

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  在2020年9月就已经亮相的特斯拉4680电池,和上一代的2170电池相比,直径扩大一倍。更大尺寸的电芯,可以大幅减少结构件和连接件,成本出现了14%左右的下降。

  值得一提的是,4680采用了激光雕刻的无极耳技术,这种设计使得电芯内部电子运动的距离大幅缩短,内阻大大减少,因此4680电池能量密度能够达到300Wh/kg

  同时,电池的快充性能也大幅提升,4680电池的充电峰值功率密度可以达到1000W/kg以上,在15分钟内可将电池电量从0充至80%。

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  此外,特斯拉为4680电池匹配了CTC(Cell to Chassis)方案,CTC方案可以直接将圆柱电芯排列在车身上形成电池舱、前后连接车身大型铸件。

  电池上盖代替车身地板,这样可以做到减重10%,在整车减重以克来论的情况下,整车续航里程可以提升14%。

宁德时代的小算盘

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  作为一家第三方的电池公司,宁德时代需要考虑的事情远比整车企业来的复杂。

  对于像特斯拉、比亚迪这样的车企,其在认准了一条道路之后就可以一路走到底。比亚迪完全可以通过自己的品牌号召力来推广刀片电池;同时比亚迪庞大的销量基数也给刀片电池提供了较大的底气。

  但宁德时代这样的电池厂商不同。在提升产品性能的同时,还需要考虑用户的使用意愿,因此更广的适配性可能比性能更加重要。

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  例如,有的客户需要从成本角度出发,选择磷酸铁锂;有的用户则从性能角度出发,希望使用能量密度做到极致的三元锂电。

  更不排除有的客户会希望采用宁德时代的钠离子电池。所以拥有更高的兼容性是宁德时代这样的第三方电池企业的首要目标。

  为了提升适配性,宁德时代并没有办法将自己的电池包和整车以及车身进行深度的定制整合。

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  为此,宁德时代的CTP保留了电池底盘和托盘,这样就可以将电池和车身分离开,也就是说,对于一个全新的车型,其依旧拥有比较大的适配性。

  毫无疑问,这种做法相比于去模组化和去集成化,会带来能量密度以及续航里程方面的影响。

  事情总有两面性,虽然宁德时代的CTP牺牲了一部分的性能,但换来的却是较为宽泛的推广度。目前宁德时代正在进入换电领域,其推出的“巧克力换电块”,能量密度超160wh/kg,单块电池可提供约200km续航。

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  如果要想最大程度推广换电,其所面临的最大问题就是每家车企自己的体量相对有限,这样无论是在投资布局换电站,还是提升规模效益实现换电站的盈利方面,都会受到很大的制约。

  如果都采用了宁德时代的CTP结构,就可以和其他品牌车企打通换电服务,进而实现效益最大化。所以,宁德时代将更大资源投入在电池包的成组上,在提升性能的同时也能够提升推广度,是有一定的战略考量的。

  动力电池,占据了电动车成本的1/3。其一举一动都会对电动车行业产生比较大的影响。但是现在的电池市场竞争也日趋激烈。

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  这其中,不仅有和宁德时代一样的包括LG新能源在内的一众韩系电池巨头,也有中创新航这样的国内新贵,不可忽视的还有像比亚迪、大众、戴姆勒、长城等,都有自己旗下的电池企业。

  在技术上,每个企业也都有自己的看家绝技。在这种情况下,宁德时代能否利用自己的规模优势,推动国内甚至全球的锂电池标准化,将是电池下半场竞争的最大看点。

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