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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。( g/ L9 {5 U; j* c! O3 f
那么宁德时代麒麟电池对比特斯拉4680电池有什么不一样？* z/ X: k- d4 t0 f4 p) x8 b
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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%。
# F: j$ g; J. s7 s' p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？0 C Z0 |" a: L; H: H
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。
4 h8 J: S$ j) s/ H- L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。
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麒麟电池是宁德时代第三代CTP电池，CTP的特点就是无模组。
- T0 W+ E* O$ N/ ~( o) R0 Y% i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。
( U0 S& S0 v5 k- z; Z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。
( v t& W7 k. D F( bCTP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。
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& X# V9 H) Y/ D \2 S8 d' @$ a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。0 w% l) h1 h3 P
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。$ O2 ~9 H1 j! K: c* o
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。' L4 a, K+ g9 j0 C# u$ ^1 `/ j% a: \
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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。
7 `1 X, g; h, N- V$ I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。
' t3 @3 b) G7 r2 a0 P2 I( D! 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。
8 U' P a5 x; l1 F- k8 ~5 S# i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。5 M4 P& a5 X, H. P( X9 B6 s
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. x9 O" g0 L! l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%。- T8 B) x6 m1 z& @6 g' y
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。
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6 n% w5 S, E5 [0 d' w% u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。) w- \: T$ u. y7 P) j
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。
' y r0 }6 o, a" K, g' M$ ^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。( x, n+ L. ~! E
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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。& D6 I: s4 i- @3 P
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。4 ^! @0 x' }6 g) s. I# L& r/ j
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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。, f- \# H e# t4 V6 Q& r+ e
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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。
) i) P- ]' n: X) I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。$ i& @8 q, _3 e/ W, R3 j9 U# ^" p
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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。5 l6 C2 ^- l/ _, 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。
8 z, v' r- r1 {- B' u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。, K7 L( Y; w8 j$ s6 v
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l+ W$ j2 d* e, N( ~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。
z9 R b7 n7 |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。
& N- F* G7 G. V0 A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。
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0 d- T; U: B1 a. g5 R& r4 N# r. W3 H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。8 b$ i) N6 ?! v# g6 G
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。9 y8 \7 R9 U8 ] [- u) ]
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。
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发表于 2023-3-24 17:54:43
