不過,寧德時代并未透露麒麟電池包的成組效率,所以無法直接去測算255Wh/kg背后的三元電芯能量密度,我們可以進行如下粗略測算:
1、參照72%的體積利用率(電芯實際占電池包比例)去推測其單體電芯能量密度。這種測算方法會有一定差距,但相差也不會太大,畢竟整個電池包最主要的構成是電芯,其它主要是結構件、線路、BMS及零部件等。如果按照72%體積利用率測算,麒麟電池三元電池單體能量密度可以達到355Wh/kg。
2、按照其磷酸鐵鋰電池成組粗略測算。據了解,寧德時代磷酸鐵鋰電池能量密度已經在200Wh/kg附近,CTP3.0磷酸鐵鋰系統能量密度為160Wh/kg,推測其成組效率達到80%。同樣按照80%測算的話,三元電池單體能量密度約為318.75Wh/kg。實際上80%的成組效率已經是行業比較領先的水平。
業內人士分析,麒麟電池三元體系出于高能量密度的安全保護,實際上設計可能較磷酸鐵鋰體系更復雜一些,這樣的話其實際成組效率可能沒有磷酸鐵鋰系統高。如果屬實,那么其三元電芯能量密度預計也會在350Wh/kg上下。
另有業內人士分析表示,麒麟電池裝載的三元電池,應該是寧德時代研發的半固態電池,“此前該公司向國家有關部門已經匯報了能量密度達到350Wh/kg半固態電池的研發情況,極限情況下可以達到370Wh/kg。”
自去年蔚來汽車宣布將在ET7搭載半固態電池以來,包括國軒高科、衛藍、SES、贛鋒鋰電等多家電池企業公布了其在半固態電池上的研發進展,作為動力電池龍頭的寧德時代自始至終都未提及和透露過其半固態電池研發情況及性能參數。
今年5月,國軒高科工程研究院總院副院長徐興無透露,國軒研發的單體能量密度高達360Wh/kg,系統能量密度達到260Wh/kg的半固態電池今年將裝車,配套車型續航將長達1000公里。
國軒高科用360Wh/kg的半固態電池,實現了系統能量密度260Wh/kg。對比一下,假設寧德時代成組效率高幾個百分點,那么其255Wh/kg系統能量密度的三元電池,單體能量密度預計也在330Wh/kg以上,而實現該能量密度,大概率也同樣是半固態電池。
作為動力電池龍頭,寧德時代在半固態電池、全固態電池、凝聚態電池、鈉離子電池等多個材料體系的研發上,都走在前列,所以其半固態在明年成熟量產并配套裝車也不意外。
國軒高科的今年裝車,寧德時代的麒麟電池明年量產裝車,此外還有一些電池企業明年也要推半固態電池裝車,明年可能是半固態裝車上量的重要年份。
02麒麟電池目前可能“略貴”
2019年,寧德時代推出第一代CTP電池系統時表示,“CTP電池包體積利用率提高了15%-20%,零部件數量減少40%,生產效率提升了50%,投入應用后將大幅降低動力電池的制造成本。”
不過,在麒麟電池的發布內容上,寧德時代對成本卻只字未提,這也讓麒麟電池成本較一代、二代的變化成了個迷,可能只有車企清楚,但我們也可以結合市場情況推測一二。
一方面,寧德時代表示,配套255Wh/kg麒麟電池包,可實現整車續航1000公里,基本可以推斷,該電池包主要配套中高端車型。
實際上,自去年以來,蔚來、廣汽、上汽知己、高合都推出了續航里程1000km的車型,但售價基本都是40萬元起步。
在麒麟電池發布后,理想汽車、路特斯等主打中高端車型的車企也與寧德時代“云互動”,明年有可能裝配255Wh/kg麒麟電池。
所以,系統能量密度255Wh/kg,配套續航1000km車型,這款電池目前應該不便宜。
另一方面,如果是半固態電池,那么現階段本身也會相較于目前主流電池貴一些,因為涉及到正極、負極、電解液、隔膜等一系列材料的升級,背后都是新材料新體系的成本增加。
不過,CTP3.0用的是磷酸鐵鋰電芯的電池包,預計成本可能相較于一代、二代有一定的優勢。
03體積利用率創下新高
在電池包體積利用率方面,這次寧德時代直接拿最近大熱的4680進行比較。按照寧德時代的說法,麒麟電池包體積利用率創下新高,達到72%,高于4680的63%利用率。
在提升體積利用率方面,寧德時代采用了“電芯倒置,使得電芯空間利用率達到72%”。根據寧德時代介紹,是其以精準計算與AI模擬仿真探索出麒麟電池全生命周期應用場景的設計邊界。通過電芯倒置與獨創的底部空間共享方案,將結構防護、高壓連接、熱失控排氣等功能模塊進行智能分布,釋放了6%的能量空間。
實際上,作為電池包,這一體積利用率確實可圈可點。一個月前,比亞迪對外發布了整車、電池集成度更高的CTB技術,按照比亞迪的介紹,其CTB電池系統目前體積利用率也只有66%。
可以看出,一個是4680電池63%的體積利用率,一個是CTB形態下66%的體積利用率,而麒麟電池在CTP結構上實現了72%的體積利用率,幾個百分點的差距,其背后需要大量的創新設計和驗證。
CTP3.0與前兩代不同,寧德時代還特意冠以“麒麟電池”之名(前兩代沒有中文名字),可以看出寧德時代意在將其作為殺手锏,旨在將其打造成具有標桿性的競爭力產品。在你追我趕的技術迭代背景下,包括電池系統能量密度、安全、快充、散熱、體積利用率的競爭仍在激烈進行中,寧德時代能否依靠“麒麟”捍衛技術優勢,仍需拭目以待。
來源:電池中國網