在今年四月初，工信部正式發(fā)布了GB38031-2025《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》。電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)電池新國(guó)標(biāo)，首次將不起火、不爆炸的電池安全性能，從企業(yè)技術(shù)升級(jí)目標(biāo)提升為行業(yè)的強(qiáng)制性要求。由此可見(jiàn)，即便是進(jìn)入到新能源時(shí)代的“下半場(chǎng)”，電池技術(shù)仍然是各大企業(yè)技術(shù)升級(jí)的根本與核心。
4月21日上海車展前夕，被業(yè)界譽(yù)為“寧王”的寧德時(shí)代，開(kāi)啟首個(gè)超級(jí)科技日。在這場(chǎng)科技日中，我只能用“高潮迭起”這四個(gè)字來(lái)形容。鈉新乘用車動(dòng)力電池、驍遙雙核電池、第二代神行超充電池三大全新技術(shù)矩陣，可以說(shuō)真正有望讓未來(lái)科技照進(jìn)現(xiàn)實(shí)，為新能源車打造真正無(wú)痛點(diǎn)的體驗(yàn)。
首先，來(lái)聊聊寧德時(shí)代取得了怎樣的技術(shù)進(jìn)步？
目前，包括寧德時(shí)代在內(nèi)的多個(gè)企業(yè)都完成了固態(tài)電池的推進(jìn)。從固態(tài)電池的性能角度來(lái)說(shuō)，這一類電池的確解決了續(xù)航和安全的難題。但客觀來(lái)說(shuō)，即將落地量產(chǎn)的固態(tài)電池，在可以預(yù)見(jiàn)的短時(shí)間內(nèi)難以完成降本普及，對(duì)于大多數(shù)電動(dòng)車來(lái)說(shuō)，可以總結(jié)為三個(gè)字：“還得等”。
那么在現(xiàn)有成本方案的基礎(chǔ)上，如何進(jìn)一步提升車用驅(qū)動(dòng)電池的驅(qū)動(dòng)性能？在寧德時(shí)代首個(gè)超級(jí)科技日里，“寧王”帶來(lái)了答案——自生成負(fù)極技術(shù)與電池雙核架構(gòu)。
所謂“自生成負(fù)極技術(shù)”，其核心目標(biāo)就是突破傳統(tǒng)液態(tài)、半液態(tài)電池的能量密度邊界，為電池性能帶來(lái)更大的可能性。寧德時(shí)代的科學(xué)家們不再依賴于傳統(tǒng)石墨負(fù)極材料，而是讓電池內(nèi)部的鋰元素、鈉元素通過(guò)金屬形式堆積在聚流體上，實(shí)現(xiàn)電池體積密度躍升60%、重量能量密度提升50%的效果。也就是說(shuō)，在現(xiàn)有重量和體積的基礎(chǔ)上，未來(lái)電動(dòng)車型的續(xù)航里程有望提升一半左右。
除了續(xù)航更長(zhǎng)之外，自生成負(fù)極技術(shù)還可以讓電池壽命更長(zhǎng)?？茖W(xué)家通過(guò)精準(zhǔn)調(diào)控納米級(jí)界面層組分與結(jié)構(gòu)，使得電池內(nèi)部鋰、鈉等離子的傳導(dǎo)速度提升一百倍并且讓金屬元素在界面實(shí)現(xiàn)均勻堆積。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，這樣的技術(shù)思路可以讓活性離子的消耗速率降低九成，大幅提升安全性和穩(wěn)定性。
在打造出自生成負(fù)極技術(shù)之后，寧德時(shí)代還希望讓電池進(jìn)入到“多核時(shí)代”。
而多核電池的第一步，就是打造出雙核架構(gòu)。這里的雙核架構(gòu)，可以理解成電池系統(tǒng)的“一包雙用”。比如一個(gè)電池內(nèi)容納兩組獨(dú)立能量區(qū)、兩種電池化學(xué)體系、兩種熱失控安全體系、兩種熱管理體系乃至于兩種高低壓體系。
雙核架構(gòu)帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)，可以有效提升電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)的連續(xù)性、安全性。就以結(jié)構(gòu)雙核來(lái)說(shuō)，寧德時(shí)代將航空航天領(lǐng)域的“雙冗余備份安全策略”引入到了電池包的結(jié)構(gòu)之中。譬如當(dāng)電池包遇到外界碰撞擠壓，導(dǎo)致單側(cè)結(jié)構(gòu)受損時(shí)，立體桁架結(jié)構(gòu)可以對(duì)另一側(cè)電池結(jié)構(gòu)起到良好的保護(hù)左右，配合高低壓雙核備份，讓車輛仍然在安全狀態(tài)下連續(xù)行駛。
那么基于這兩大技術(shù)核心，寧德時(shí)代也在超級(jí)技術(shù)日發(fā)布了三大全新的電池技術(shù)矩陣。
驍遙雙核電池，讓增程告別燃油
燃油增程系統(tǒng)，我們很好理解。它就是相當(dāng)于在純電動(dòng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，用內(nèi)燃增程器充當(dāng)“外掛電源”，在電池包電量耗盡后，車輛仍然可以就地快速補(bǔ)能。而寧德時(shí)代的驍遙雙核電池，讓電池進(jìn)入到了“電-電增程時(shí)代”。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，驍遙雙核電池的設(shè)計(jì)原理類似于“電腦雙顯卡”的設(shè)計(jì)邏輯。在處理日常需求時(shí)，使用性能較低的電池用以提升效率，而在性能需求較高時(shí)，則使用高性能的電池實(shí)現(xiàn)更極致的性能輸出。
在驍遙雙核電池的內(nèi)部，可以采用三元電池+磷酸鐵鋰的雙核化學(xué)形態(tài)。“日常能量區(qū)”也就是主能量區(qū)，可以根據(jù)用戶日常的駕駛習(xí)慣，滿足日常用車的需求。而在“高性能能量區(qū)”也就是增程能量區(qū)，可以通過(guò)自生成負(fù)極技術(shù)讓電池能量密度飆升五成左右，從而提供更充沛的電量。
例如在軸距3米的轎車上，驍遙雙核電池的配電量可突破180度，純電續(xù)航里程突破1500公里，滿足長(zhǎng)距離出行的需求。
所以，驍遙雙核電池的精妙之處，就在于兼顧了日常用車的經(jīng)濟(jì)性和長(zhǎng)途行車的里程優(yōu)勢(shì)。而且，寧德時(shí)代在現(xiàn)有成本方案的基礎(chǔ)上，可以帶來(lái)媲美固態(tài)或半固態(tài)電池的能量密度以及續(xù)航表現(xiàn)，為純電動(dòng)車型打造出了超長(zhǎng)續(xù)航的基礎(chǔ)。
12C超充時(shí)代，已經(jīng)來(lái)臨了？
在本次超級(jí)科技日現(xiàn)場(chǎng)，寧德時(shí)代還發(fā)布了第二代神行超充電池。
這里需要說(shuō)一下，寧德時(shí)代的神行超充電池問(wèn)世于2023年，這一電池技術(shù)的核心指征就是超快充電倍率，盡可能為電車打造出媲美燃油車和增混車的補(bǔ)能便利度。
在第二代神行超充電池技術(shù)矩陣中，寧德時(shí)代實(shí)現(xiàn)了超充技術(shù)的進(jìn)一步升級(jí)。800公里長(zhǎng)續(xù)航和峰值12C倍率超充速度的磷酸鐵鋰電池，可以實(shí)現(xiàn)1秒補(bǔ)充2.5公里續(xù)航的高效優(yōu)勢(shì)，并且僅需15分鐘就能完成5%到80%SOC電量的閃充。
這樣的補(bǔ)能優(yōu)勢(shì)，雖然還不能完全媲美于燃油車加油，但對(duì)于電車而言，這種成倍率增長(zhǎng)的充電速度提升，對(duì)于消費(fèi)者而言也更很有意義，可以有效破解補(bǔ)能速度的痛點(diǎn)問(wèn)題。
除了充電速度更快以外，第二代神行超充電池還提供全溫域、全SOC（剩余電量）區(qū)間的強(qiáng)勁動(dòng)力。在零下十度的嚴(yán)苛低溫環(huán)境下或者在虧電狀態(tài)下，這一電池仍然具備830kW的輸出功率，讓電動(dòng)車有電沒(méi)電都能跑、低溫極寒都適用，有望進(jìn)一步解決北方地區(qū)用戶在冬季的新能源使用痛點(diǎn)問(wèn)題。
鈉新電池落地，鈉離子時(shí)代來(lái)了
其實(shí)在目前，多家車企和電池企業(yè)都在尋求鈉離子電池技術(shù)的突破。原因很簡(jiǎn)單，全球探明的鋰礦資源有限，鈉元素在地殼中的含量是前者的數(shù)百倍。為了能源安全，鈉離子電池技術(shù)的開(kāi)發(fā)工作也被提升了日程。
在鈉離子電池結(jié)構(gòu)中，鈉元素和鋰元素扮演的角色相似，都是通過(guò)離子在正負(fù)極的流動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)充電或者放電。只不過(guò)，鈉元素的體積要比鋰元素更大，鈉離子電池普遍存在著能量密度偏低的問(wèn)題。
寧德時(shí)代為了解決這一問(wèn)題，也是通過(guò)自生成負(fù)極技術(shù)，將鈉新電池的能量密度提升50%，與目前的磷酸鐵鋰電池能量密度相當(dāng)。以此次發(fā)布會(huì)亮相的鈉新乘用車動(dòng)力電池為例，它的能量密度可達(dá)175Wh/kg，支持5C充電倍率和500公里的續(xù)航里程。
另外，針對(duì)穩(wěn)定性和安全性問(wèn)題，寧德時(shí)代也為鈉新電池開(kāi)發(fā)了高能SEI構(gòu)建技術(shù)和低酸的電解液技術(shù)，以此來(lái)解決充放電過(guò)程中SEI修復(fù)和酸腐蝕問(wèn)題，讓電池更安全更可靠。而鈉新電池還從材料本征層面消除電池?zé)崾Э刂械闹家蛩?，讓這一電池技術(shù)提前滿足了“新國(guó)標(biāo)”的極致安全要求，實(shí)現(xiàn)車用電池從“被動(dòng)防御”到“本質(zhì)安全”的跨越。
在鈉新乘用車動(dòng)力電池品類中，可實(shí)現(xiàn)一萬(wàn)次的超長(zhǎng)循環(huán)壽命；而在4V重卡品類中，可做到8年使用壽命啟駐一體蓄電池，并且具備電量深度放電、零下40℃一鍵啟動(dòng)、久置一年可啟動(dòng)的特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)。
結(jié)語(yǔ)：
進(jìn)入到新能源時(shí)代的下半場(chǎng)，智能化技術(shù)并不是各大企業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破的唯一方向。作為整車的品質(zhì)核心，電池技術(shù)同樣舉足輕重。而寧德時(shí)代所開(kāi)發(fā)出的雙核電池架構(gòu)、自生成負(fù)極技術(shù)，相當(dāng)于讓新能源車的內(nèi)核品質(zhì)提前步入到下一個(gè)時(shí)代。寧德時(shí)代讓電池續(xù)航里程、補(bǔ)能速度、安全性和可靠性的持續(xù)升級(jí)，也為各大車企的產(chǎn)品進(jìn)階做好了鋪墊。至此，在新能源時(shí)代的下半場(chǎng)，寧德時(shí)代堪稱各大車企的“最佳輔助”。
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