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吳凱:動力電池技術(shù)創(chuàng)新助推全面電動化

2022-03-30 14:44 性質(zhì):轉(zhuǎn)載 作者:CATL寧德時代 來源:CATL寧德時代
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(在2022中國電動汽車百人會發(fā)言的寧德時代首席科學家吳凱)一年前,寧德時代董事長曾毓群先生在行業(yè)內(nèi)首次提出,未來5年間動力電池將進入TWh時代。當時來看,這...

(在2022國電動汽車百人會發(fā)言的

寧德時代首席科學家吳凱)

一年前,寧德時代董事長曾毓群先生在行業(yè)內(nèi)首次提出,未來5年間動力電池將進入TWh時代。當時來看,這一判斷很激進也很大膽。但2021年,全球新能源汽車發(fā)展速度超過了很多人預(yù)期?;诎?a href="http://sugarfreebowl.com/company/search.php?area=14" title="韓國" target="_blank">韓國SNE、彭博社等權(quán)威機構(gòu)的預(yù)測,TWh時代真的會在2025年前來臨。

高電動化率下的用戶痛點

2021年,全球三大主要市場的電動化率全面加速。隨著滲透化率的不斷升高,新能源汽車走進千家萬戶,用戶對新能源汽車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。解決好用戶的這些核心痛點,是全產(chǎn)業(yè)鏈的共同責任,電池企業(yè)更是責無旁貸。

寧德時代直面這些挑戰(zhàn),通過“高效成組技術(shù)”、“無熱擴散技術(shù)”、“組合換電整體解決方案”等,解決用戶焦慮,助力全面電動化進程。

技術(shù)創(chuàng)新推動電動化發(fā)展

1、高效成組技術(shù)

如下圖,我們統(tǒng)計分析了近三年乘用車的續(xù)駛里程分布。消費者對長里程的追求,仍然是一個趨勢。但面向全面市場化時代,長里程要兼顧經(jīng)濟性問題。高效成組技術(shù)既能解決里程焦慮問題,不同化學體系的搭配又能兼顧經(jīng)濟性需求。

CATL通過不斷技術(shù)迭代,推出了第三代CTP技術(shù),我們內(nèi)部稱其為麒麟電池,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%。

2、無熱擴散技術(shù)

針對新能源汽車的安全問題——現(xiàn)在生活中越來越多的封閉建筑空間,如車庫、地下停車場、防空掩體等,這些封閉空間排煙慢、視線差、救援難度大,對電池系統(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)計和安裝排煙系統(tǒng)。這樣的話,新能源汽車的安全性就能得到大幅提高,可以最大程度保護生命財產(chǎn)安全。

當前國標要求≥5分鐘的熱擴散,是最低的門檻級要求,企業(yè)應(yīng)該以不發(fā)生熱擴散作為設(shè)計標準。實際上,優(yōu)勢企業(yè)已經(jīng)主動作為,通過構(gòu)建多級安全防護技術(shù),實現(xiàn)電池系統(tǒng)不熱擴散的目標。

下圖是近三年,車企對我們產(chǎn)品熱擴散要求的統(tǒng)計數(shù)據(jù),呈不斷提高趨勢。

可以看到,2019年有一半的客戶對熱擴散沒有要求;2020年有超過80%的客戶要求和國標一致,即熱擴散時間不小于5分鐘即可,還有14%的客戶要求系統(tǒng)不發(fā)生熱擴散;2021年客戶的安全要求有了徹底改變,已有86%的客戶要求電池包不發(fā)生熱擴散。寧德時代的客戶基本覆蓋了國內(nèi)外絕大部分車企,這說明不熱擴散已經(jīng)成為車企對電池系統(tǒng)安全性的普遍要求。

2020年9月,寧德時代率先在811產(chǎn)品上實現(xiàn)了無熱擴散,在我們的引領(lǐng)下,陸續(xù)有部分車企、電池企業(yè)都推出了各自的無熱擴散技術(shù)。當前無熱擴散技術(shù)已經(jīng)成為行業(yè)主流。

上周,工信部發(fā)布了2022年汽車標準化工作要點,明確提出要啟動動力電池安全標準修訂,提升熱失控預(yù)警和安全防護水平。這代表著政府對安全的高度重視,決心從強制性標準角度提高熱擴散要求,大幅提高安全門檻。

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

3、組合換電整體解決方案

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

· 對于終端用戶:車電分離,降低電動車首購成本;可根據(jù)實際出行需求選擇電池包個數(shù),更加經(jīng)濟實惠;

· 對于車企:車型可適配標準電池包,無需獨立投建換電站,可共享換電網(wǎng)絡(luò);

· 對于換電運營商:換電站可兼容不同級別,不同品牌車型,經(jīng)濟性更具保障;

· 對于社會資源:基礎(chǔ)設(shè)施實現(xiàn)共享化,規(guī)避社會資源重復(fù)投入,如土地、電力等,避免利用率不足問題。

共建全面電動化未來

最后,我想說,電動化進入了新階段、新征程。希望大家共同努力,用新技術(shù)、新突破、新標準,持續(xù)提升用戶體驗,共同致力于推動全面電動化早日到來。

寧德時代新能源科技股份有限公司(CATL)專注于新能源汽車動力電池系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,致力于為全球新能源應(yīng)用提供流解決方案。其核心技術(shù)為:動力和儲能電池領(lǐng)域,材料、電芯、電池系統(tǒng)、電池回收二次利用等全產(chǎn)業(yè)鏈研發(fā)及制造能力。

發(fā)展歷程

2011:成立寧德時代新能源科技有限公司

2012:與德國寶馬集團戰(zhàn)略合作,成為其動力電池核心供應(yīng)商

2013:青海生產(chǎn)基地建成,磷酸鐵鋰動力電池產(chǎn)品量產(chǎn)供應(yīng)

2014:成立德國時代新能源科技有限公司

成立北京鋰時代新能源科技有限公司

2015:變更為股份有限公司

完成對廣東邦普循環(huán)科技有限公司的收購,布局電池回收和再生產(chǎn)業(yè)鏈

2016:承擔“十三五”國家重點研發(fā)計劃中新能源汽車及智能電網(wǎng)兩個專項的研發(fā)工作

成立寧德時代新能源科技股份有限公司院士專家工作站

成立江蘇時代新能源科技有限公司

2017:相繼在法國、美國、加拿大、日本成立子公司

與上汽成立合資公司

2018:在深交所掛牌上市

成立德國時代新能源科技(圖林根)有限公司,啟動建設(shè)首個海外生產(chǎn)基地

與東風、廣汽成立合資公司

2019:牽頭設(shè)立電化學儲能技術(shù)國家工程研究中心

與吉利、一汽成立合資公司

成立四川時代新能源科技有限公司,打造宜賓新能源產(chǎn)業(yè)基地

連續(xù)三年電池使用量全球領(lǐng)先(根據(jù)SNE Research新車注冊統(tǒng)計口徑)

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