|
|
去年6月，宁德时代发布第三代CTP电池—麒麟电池，9个月过去，宁德时代麒麟电池已经实现量产。6 E& P3 A/ {# Z! S- i, p
那么宁德时代麒麟电池对比特斯拉4680电池有什么不一样？
2 T+ M- J4 I1 F4 t; c, q
! H$ R+ m1 P8 v5 B4 a, V
/ K. V2 I1 O4 U$ z$ B; j% S
4 c. G0 t6 s- Y$ a# L据宁德时代介绍称，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系统提升13%。
/ l0 T6 C- t' H但除了电池包能量密度之间的差异，两者的设计思路又有什么不一样？; e! P9 B$ g, z! A: k9 K
先一句话总结，特斯拉的4680电池，胜在电芯单体能量密度更高，特点是通过改变电芯结构材料达到更高能量密度。" z) x# Q% u0 j8 I2 n* O6 W8 W
而宁德时代的麒麟电池，则胜在电池包整体能量密度更高，核心在于精简电池包结构。) Q% @4 o* s/ q! `9 m
' }+ p' k! a m8 t7 c1 u& t9 D+ }- @ @
- M7 f& ]5 J0 b: n. F6 w# N
麒麟电池是宁德时代第三代CTP电池，CTP的特点就是无模组。) C* s. c5 U# d
早起动力电池包是采用“电芯-电池模组-电池包”的封装形式构成，结构上有一种层层递进的感觉，但相应的电池包内的高压线缆和模组结构件也挤占了电芯的空间。
: n! |$ c9 }# ^无模组则可以节省这部分，让电池包内塞入更多电芯，以提高整体体积的能量密度。
$ n3 K, ^( X3 ]9 \CTP电池也是宁德时代首创的技术路线，核心就精简电池包结构。" X9 ~6 K* B- Y4 B' } Z+ L, ]
6 N) V- a+ s& m X
1 V+ l) D# h3 T2 { W, @: g) L
& [& _: \& U/ b0 c( G比亚迪CTB技术也是这种思路，把刀片电池本身与车身直接融为一体，精简了大量结构，包括零跑CTC技术也是如此，比如取消电池包上盖板，区别只是宁德时代作为动力电池厂家，CTP技术仅针对电池包本身。; {* H/ K5 X4 e$ u
其实特斯拉CTC也是类似一样的技术理念，但具体到4680电池上还有不同。
, H7 f* E. u8 |: K% c说回到麒麟电池，作为宁德时代第三代CTP电池麒麟电池堪称是无模组技术的集大成者。 x8 [' g8 G3 d) R0 k
: q4 J, A: Q- R- K! ]' x' }( \' h4 }. w' y. l4 I0 w* C- u4 Z ]
. s5 h7 u' R! ] o: h5 d1 g* X传统电池包内部，为了碰撞安全性，需要在电池包框体内加入横纵梁来保障结构强度，同时为了散热和隔热需求，还需要在电池包顶部或底部加入水冷板以及在电芯之间塞入隔热层。
; i8 k% l& q) ` D5 F& e8 l0 s但在麒麟电池内部，传统的横纵梁、隔热层和水冷设计被集成在一起，成为了一个新的多功能弹性夹层。
5 ^' r z y$ T7 C这个新的多功能弹性夹层平行于方形电芯，同时垂直于上下电池包壳体，所以同样也起到了保障电池包结构强度的作用。
* S1 u3 L& s$ H# f1 M# y& I8 x/ G! A又由于水冷系统从过去电芯的顶部或底部，转移到做电芯的侧面，散热面积增大，效率也提高了，这对高功率的快充场景是很有利的。9 a7 t1 Z7 `( P9 ? }5 x! R9 f$ \
1 }4 e1 ^3 |* H
+ o: D* E/ F4 x( F2 W- @
4 H! E# O. I$ w1 n2 _. B( T根据宁德时代说法，麒麟电池的散热面积扩大4倍，电芯控温时间缩短至原来的一半，可支持5分钟快速速热启动及10分钟快充至80%。7 U# o8 y- y& S' d& M; u; z
并且麒麟电池在多功能弹性夹层内还搭建了微米桥连接装置，可以配合电芯在充放电的过程中产生的轻微形变而进行自由伸缩（水冷通道中的风冷通道），相比电芯贴电芯的设计，这种给电芯留有膨缩冗余的设计，也会提升电池的循环寿命。/ q; i$ w1 Y) q& U7 C: R( k2 t" z
1 H* q0 E2 }; E: U1 V, `+ F: N3 |" ]" b9 d
4 w4 W: p* r, a: `
另外，在麒麟电池包内部电芯的排布上，其电芯通过采取倒放布置，利用电芯正极的空隙，把热排气和底部球碰缓冲空间也集成在一起。
! e4 p( }4 Q. S( E% ~对比其其他电池包，类似于排气通道在电池包中央或两侧的设计，这种结构更为紧凑。
; i6 ?/ j B6 n, x6 s从整个麒麟电池包内部空间上，这种设计会给电芯多留了6%的空间，塞入更多了电芯，也就提升了电池包整体的能量密度。
+ |8 s7 G: B& m4 R3 L; I
6 e, L& C2 A2 T. z3 w1 y! [. [. ?# ^- L4 w
@4 H3 U- s4 ]' _' Y1 h8 `3 c) G
对比之下，特斯拉4680电池，体积利用率为63%，电池组能量密度217Wh/kg。- ^) ?" S- F! o5 Q
而宁德时代麒麟电池包，体积利用率72%，三元电芯系统能量密度可达255Wh/kg，妥妥的压特斯拉一头。
% Q1 n" o" g7 _$ y5 D
- g' y! X. d# `! ?7 v4 r/ l0 q/ q: ]3 `% P- b
+ m9 A2 Q, V- r3 O. f( {% @只是宁德时代麒麟电池的能量密度255Wh/kg背后，电芯依然是NCM三元锂，结构或者化学配方并没有看到变化。+ V" Y: s3 R1 E; d9 k
# g9 b: Y/ I2 ^. x+ h ?
# i9 ~2 \+ w. o% T
! h! ]$ W8 g( Q8 m可以说，宁德时代麒麟电池的特点就是在电池包内部进行高度集成化，本质还是在电池包结构上做文章，在一定空间年内极大的释放了释放电芯容量，但电芯并没有发生变化。6 n6 P* H7 w" W( |1 R* J! ~
比起宁德时代麒麟电池，特斯拉4680电池的特色就在于电芯结构材料上的改变。$ X: h. }; t7 j: N
' i' o- t$ N+ r% w' v, P' E. R" U0 ]7 N
7 _. W2 o5 w% F( V特斯拉4680电池不同之处首先是全极耳设计，电池极耳是什么可以看上图红框区域。* T2 ? s- a6 r7 I5 Z1 Z
极耳是电池电极的输出端，也是电池内部最容易过热的地方，传统电池有两个极耳，分别连接正极与负极。
% L6 {. f0 p$ Q+ s但特斯拉4680电池把正负极整个面都变成了极耳，不仅使得导电面积变大，电子运动距离大幅缩短，还能够降低电池欧姆内阻，即便大功率输出也不容易过热，所以还提升了电池倍率性能。
2 j" P$ L0 k* n( i1 U
, S, a" e3 k. u7 x6 x3 Y7 m/ f1 k1 r- L" R' u
: H# w! c$ m& o' B此外，由于特斯拉4680电池圆柱电池，虽然对比宁德时代方形电芯劣势是电池包一定空间内集成度较低，体积利用率为63%，但好处却也是单体电芯更容易散热了。
3 d7 U# y/ \* M0 J$ u/ L* @更容易散热的全极耳设计+更易散热的圆柱电芯，使得特斯拉可以在4680电芯正极采用含量更高的高镍配方，再加上硅碳负极，所以特斯拉的4680的三元电芯能量密度能达到300Wh/kg。
l/ n+ h5 m/ h [! l1 x特斯拉4680电池实际上是一种改变了电芯结构、材料的技术方案，而在整个电池包结构上，特斯拉也有CTC技术，比如电池包上盖板直接做车身底板，一样是提升空间内电芯容量的方法。
- F2 l) `. U5 N% y3 I( {1 B+ O& s
6 _1 M3 W% ]9 G# d& h
$ Q+ y: h: g% x3 H4 A3 {( i
( t8 U/ M9 t9 W; b) b' @! l应该说在提升电池包系统能量密度上，特斯拉4680电池和宁德时代麒麟电池是殊途同归，目的一致但路线不同。
7 U' u" B0 t$ L$ s( A7 [特斯拉4680电池已经率先上车，而如今麒麟电池同样也已经量产，首搭麒麟电池的极氪009今年第二季度即将交付。) V: d$ E% Q% I. B, O( O, l5 p
只不过，两种技术方案哪一种会更具前景呢？对于消费者来说，或许我们只看续航里程，但对于厂家来说，哪一种技术方案更具成本优势是更为重要的，但这是另一个话题了。" _& f2 T; l8 W
|
本帖子中包含更多资源
您需要 登录 才可以下载或查看，没有账号？立即注册
×
|
|手机版|小黑屋|梦想之都-俊月星空
( 粤ICP备18056059号 )|网站地图
发表于 2023-3-24 17:54:43
