吳凱：動(dòng)力電池技術(shù)創(chuàng)新助推全面電動(dòng)化

在2022中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)發(fā)言的

寧德時(shí)代首席科學(xué)家吳凱

一年前，寧德時(shí)代（300750）董事長(zhǎng)曾毓群先生在行業(yè)內(nèi)首次提出，未來(lái)5年間動(dòng)力電池將進(jìn)入TWh時(shí)代。當(dāng)時(shí)來(lái)看，這一判斷很激進(jìn)也很大膽。但2021年，全球新能源汽車(chē)發(fā)展速度超過(guò)了很多人預(yù)期。基于包括韓國(guó)SNE、彭博社等權(quán)威機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)，TWh時(shí)代真的會(huì)在2025年前來(lái)臨。

高電動(dòng)化率下的用戶(hù)痛點(diǎn)

2021年，全球三大主要市場(chǎng)的電動(dòng)化率全面加速。隨著滲透化率的不斷升高，新能源汽車(chē)走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)，用戶(hù)對(duì)新能源汽車(chē)的各種短板的焦慮和抱怨也不斷增加，包括里程焦慮、安全焦慮、充電焦慮、冬天掉電焦慮、低殘值焦慮等等。解決好用戶(hù)的這些核心痛點(diǎn)，是全產(chǎn)業(yè)鏈的共同責(zé)任，電池企業(yè)更是責(zé)無(wú)旁貸。

寧德時(shí)代直面這些挑戰(zhàn)，通過(guò)“高效成組技術(shù)”、“無(wú)熱擴(kuò)散技術(shù)”、“組合換電整體解決方案”等，解決用戶(hù)焦慮，助力全面電動(dòng)化進(jìn)程。

技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)電動(dòng)化發(fā)展

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高效成組技術(shù)

如下圖，我們統(tǒng)計(jì)分析了近三年乘用車(chē)的續(xù)駛里程分布。消費(fèi)者對(duì)長(zhǎng)里程的追求，仍然是一個(gè)趨勢(shì)。但面向全面市場(chǎng)化時(shí)代，長(zhǎng)里程要兼顧經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題。高效成組技術(shù)既能解決里程焦慮問(wèn)題，不同化學(xué)體系的搭配又能兼顧經(jīng)濟(jì)性需求。

CATL通過(guò)不斷技術(shù)迭代，推出了第三代CTP技術(shù)，我們內(nèi)部稱(chēng)其為 麒麟電池，其系統(tǒng)重量、能量密度及體積能量密度繼續(xù)引領(lǐng)行業(yè)最高水平 。在相同的化學(xué)體系、同等電池包尺寸下， 麒麟電池包的電量，相比4680系統(tǒng)可以提升13% 。

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無(wú)熱擴(kuò)散技術(shù)

針對(duì)新能源汽車(chē)的安全問(wèn)題——現(xiàn)在生活中越來(lái)越多的封閉建筑空間，如車(chē)庫(kù)、地下停車(chē)場(chǎng)、防空掩體等，這些封閉空間排煙慢、視線(xiàn)差、救援難度大，對(duì)電池系統(tǒng)安全性也提出了更高的要求。

如果在電池單體失效的情況下，系統(tǒng)不發(fā)生熱擴(kuò)散，就能極大降低熱失控后的煙氣危害； 建筑物內(nèi)，根據(jù)電芯單體熱失控產(chǎn)氣量，就比較容易設(shè)計(jì)和安裝排煙系統(tǒng)。 這樣的話(huà)，新能源汽車(chē)的安全性就能得到大幅提高，可以最大程度保護(hù)生命財(cái)產(chǎn)安全。

當(dāng)前國(guó)標(biāo)要求≥5分鐘的熱擴(kuò)散，是最低的門(mén)檻級(jí)要求，企業(yè)應(yīng)該以不發(fā)生熱擴(kuò)散作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際上， 優(yōu)勢(shì)企業(yè)已經(jīng)主動(dòng)作為，通過(guò)構(gòu)建多級(jí)安全防護(hù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電池系統(tǒng)不熱擴(kuò)散的目標(biāo) 。

下圖是近三年，車(chē)企對(duì)我們產(chǎn)品熱擴(kuò)散要求的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，呈不斷提高趨勢(shì)。

可以看到，2019年有一半的客戶(hù)對(duì)熱擴(kuò)散沒(méi)有要求；2020年有超過(guò)80%的客戶(hù)要求和國(guó)標(biāo)一致，即熱擴(kuò)散時(shí)間不小于5分鐘即可，還有14%的客戶(hù)要求系統(tǒng)不發(fā)生熱擴(kuò)散；2021年客戶(hù)的安全要求有了徹底改變，已有86%的客戶(hù)要求電池包不發(fā)生熱擴(kuò)散。寧德時(shí)代的客戶(hù)基本覆蓋了國(guó)內(nèi)外絕大部分車(chē)企，這說(shuō)明不熱擴(kuò)散已經(jīng)成為車(chē)企對(duì)電池系統(tǒng)安全性的普遍要求。

2020年9月，寧德時(shí)代率先在811產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)了無(wú)熱擴(kuò)散，在我們的引領(lǐng)下，陸續(xù)有部分車(chē)企、電池企業(yè)都推出了各自的無(wú)熱擴(kuò)散技術(shù)。當(dāng)前無(wú)熱擴(kuò)散技術(shù)已經(jīng)成為行業(yè)主流。

上周，工信部發(fā)布了2022年汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)化工作要點(diǎn)，明確提出要啟動(dòng)動(dòng)力電池安全標(biāo)準(zhǔn)修訂，提升熱失控預(yù)警和安全防護(hù)水平。這代表著政府對(duì)安全的高度重視，決心從強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)角度提高熱擴(kuò)散要求，大幅提高安全門(mén)檻。

寧德時(shí)代一直致力于高比能體系的安全設(shè)計(jì)， 在2020年8系產(chǎn)品無(wú)熱擴(kuò)散技術(shù)量產(chǎn)后， 1000km更高比能的無(wú)熱擴(kuò)散技術(shù)也將會(huì)在2023年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn) 。

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組合換電整體解決方案

為了降低消費(fèi)者的成本焦慮、充電焦慮和殘值焦慮，解決多場(chǎng)景的應(yīng)用需求，我們推出了 組合換電整體解決方案 ：

· 對(duì)于終端用戶(hù)：車(chē)電分離，降低電動(dòng)車(chē)首購(gòu)成本；可根據(jù)實(shí)際出行需求選擇電池包個(gè)數(shù)，更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠；

· 對(duì)于車(chē)企：車(chē)型可適配標(biāo)準(zhǔn)電池包，無(wú)需獨(dú)立投建換電站，可共享?yè)Q電網(wǎng)絡(luò)；

· 對(duì)于換電運(yùn)營(yíng)商：換電站可兼容不同級(jí)別，不同品牌車(chē)型，經(jīng)濟(jì)性更具保障；

· 對(duì)于社會(huì)資源：基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)共享化，規(guī)避社會(huì)資源重復(fù)投入，如土地、電力等，避免利用率不足問(wèn)題。

共建全面電動(dòng)化未來(lái)

最后，我想說(shuō)，電動(dòng)化進(jìn)入了新階段、新征程。希望大家共同努力，用新技術(shù)、新突破、新標(biāo)準(zhǔn)，持續(xù)提升用戶(hù)體驗(yàn)，共同致力于推動(dòng)全面電動(dòng)化早日到來(lái)。

關(guān)鍵詞： 技術(shù)創(chuàng)新 動(dòng)力電池