在本次《世界新能源大会》里面,宁德时代从整体和技术方面做一些分享,我现在觉得有意思的地方,在于宁德时代如何断代,并且如何给客户分配技术的问题。

 

比如现在有这么多种选择:

●CTP技术:从CTP1.0、CTP2.0和CTP3.0。

●NP技术:从NP1、NP2后续还规划了NP3和NP4。

●化学体系:从磷酸铁锂演化到M3P,从NCM523进化到中镍高电压,从高镍、掺硅补锂到凝聚态。

 

这就好像,一个父亲有很多个儿子——一代代的技术不光断代比较麻烦,想要搞清楚他们还比较费劲。

 

▲图1.宁德时代的各种技术秀

 

Part 1、宁德时代对安全技术的思考

 

我们现在理解的CTP3.0=麒麟电池,也就是说这是一个系列,演化到这一代电池系统的通用性和兼容性可以变得更强,最基本的要求是不同尺寸、不同材料体系的电芯均可以应用。

 

从目前来看,这个电池系统方案,目前的特点主要包括:

●高成组率:也就是完全的无模组化,在电池托盘层面简化纵横梁(取消),横量是否达到CTP3.0的一个重要的标志,就是体积成组率。

●热失控防护整体策略:也就围绕高能量密度,超过250Wh/kg的高镍三元路线电芯,是否能满足NP的要求。

 

在本次交流中,我们看到无热扩散的几个层次:

◎NP1 被动防护 不扩散,这是最基本的要求,行业花了很多时间才做到了。

◎NP2 主动隔离 不扩散,稳定放电至安全状态,这个我们在后面理解一下。

◎NP3 烟气控制:这是指电芯排出的企业在一定的范围内,有害物质排放定向控制。

◎NP4 故障降唯:这是指后面电芯烧掉,通过旁路处理,整包还能用的意思。

 

▲图2.NP的技术迭代更新

 

●高倍率电芯的散热问题:车企需要高能量和高倍率电芯兼顾的需求,需要控制温升,防止电芯快速衰减。

●CTP3.0能过渡倒CTC的技术。

 

Part 2、NP技术的探讨

 

目前看下来,NP1到NP2热失控防护的设计策略,是综合考虑4680和大众电芯设计,也就是说我们之前往Pack上盖喷射,需要做很多的考虑:一方面是Pack上盖要足够坚固,另一方面要做热防护材料。当整个设计成本和重量达到一定的时候,设计的考量就把泄压阀往下做。

 

我们现在看到了几种变种:

●麒麟设想1:正立,采用NP1.0,泄压结构在上,正负输出在上。

●麒麟设想2:电芯正立,采用NP2.0,泄压结构在下,正负输出在上,泄压往下对着下壳体,足够坚固。

●麒麟设想3:倒立电芯,采用NP?,泄压结构在下,正负输出在下,下面的Busbar电连接和壳体进行综合考虑。

 

▲图3.NP2的迭代

 

我的理解是:麒麟里面的多功能集成液冷板组件,主要的还是为了快充考虑——既作为冷板在使用,又作为结构件在承担机械力,同时还作为电芯膨胀力缓冲空间来使用。麒麟电池的不同版本,不管是电芯正放,倒放或者是正放但是泄压口往下,整个下箱体也是成为承载结构件,反正这东西断代怎么都是宁德自己在区分,我们已经不清楚这里怎么搭配怎么借鉴,龙生九子,反正都是小麒麟。

 

▲图4.最低的目标就是这个NP1.0 

 

当然大家很关心的复合集流体,估计2022年下半年到2023年,宁德时代搭配着高镍的电芯产品也会逐步导入电芯体系,这个还是减小电芯的内短路概率,减小快充引发的起火风险。

 

▲图5.宁德时代的复合集流体

 

小结:

 

讨论宁德时代的电池技术,确实是需要很多的功夫把所有的拼图放在一起。作为一个大公司,这么多团队迭代开发不同的思路,外人理解起来确实费劲,后续我们专门看看亲儿子阿维塔的电池系统。