甯德時代帶來了「新故事」。
8 月 16 日,甯德時代舉行了一場引人注目的發布會,正式發布了全球首款磷酸鐵锂 4C 超充電池——「神行超充電池」。這款磷酸鐵锂電池實現了「充電 10 分鍾,續航 400 公裏」的超充體驗,同時續航裏程也能夠達到 700 公裏以上。
事實上,在發布會之前,有關甯德時代将推出超充産品的消息早已傳出。從 2023 年的世界動力電池大會,到第 13 屆中國汽車論壇,甯德時代首席科學家吳凱多次暗示這一重大消息。
神行超充電池發布會現場 | 甯德時代
盡管發布會時間有限,隻有短短半小時,但它卻可能具有劃時代的意義。甯德時代國内乘用車事業部 CTO 高煥表示,「回顧新能源建設的發展史,你會發現從今天開始,超充時代已經全面到來。」
那麽,大家最爲關注的一個問題是,甯德時代的超充技術方案如何?新的超充産品具體的量産時間,以及與合作夥伴的合作情況?
01
「新電池」意味着什麽?
事實上,超充電池并非新鮮事物。
近年來,快速充電成爲各大電池企業的主要競争領域之一,同時也是電池技術研發最爲密集的領域。快充對電池結構、材料、三電系統等方面提出了較高要求。在這個領域,各大電池企業紛紛推出了自家的超充電池産品,如甯德時代、中創新航、欣旺達、蜂巢能源、億緯锂能等。
長期以來,實現各種超充平台的前提是采用三元锂電池。在行業中,基于三元的超級快充電芯,已經基本實現了 2C 到 4C 的快速充電倍率,并正向 5C 到 6C 發展,而磷酸鐵锂電池在很多人的認知中仍然停留在 2.5C 的功率水平。
這裏需要進行一些科普,其中的「4C」指的是動力電池的充放電倍率,即電池能夠在 15 分鍾内充滿的能力。字母「C」被用來衡量動力電池充放電倍率的大小,标準充電速度被定義爲 1C。簡單說,1C 充電意味着電池系統可以在 60 分鍾内充滿電,2C 充電則在 30 分鍾内充滿電,3C 充電在 20 分鍾内充滿電,而 4C 則代表僅需 15 分鍾即可充滿電量。
神行超充電池僅需 10 分鍾即可行駛 400 公裏 | 甯德時代
然而,神行超充電池最大的突破,在于實現了磷酸鐵锂電池的 4C 充電體驗。甯德時代國内乘用車事業部産品經理吳鎮華表示,「神行快充電池作爲磷酸鐵锂電池 4C 的創新,其最主要的成果是解決了磷酸鐵锂電池導電率低的問題,并降低了快速充電時的熱量産生,因此,相對于結構上的創新,該電池在内部系統方面更具創新性。」
具體而言,神行超充電池具備三大優點:
充電速度極快,僅需 10 分鍾即可行駛 400 公裏;
具備全溫域閃電快充功能,能夠滿足低溫環境下的充電需求。即使在零下 10 度,低溫環境下也可以在 30 分鍾内充電至 80%;
可以滿足長續航的需求,續航裏程可達 700 公裏以上。
零下 10 度環境可以在 30 分鍾内充電至 80% | 甯德時代
據了解,甯德時代在正極、負極、電解液等材料以及系統結構方面進行了創新。解決了磷酸鐵锂電池在超快充方面存在兩個難題:較高的内阻和電壓測算的困難。
首先,甯德時代改進了正極材料,讓電池裏的能量傳輸更快。他們使用了特殊的納米材料,就像是把電池裏的道路變得更寬敞一樣,電能可以更快地通過。同時,他們還建造了一個超電子網絡,讓電能可以更容易地通過,就像是給電池裏增加了一條高速通道,這樣電池就可以更快地充電了。
其次,他們對負極表面進行了改良,增加了一些特殊的通道,讓電能可以更快地通過,就像是給電池裏增加了一條快速通道。同時,他們還設計了一種特殊的電池片,可以在快速充電和長續航之間找到一個完美的平衡。
此外,甯德時代研發了一種特殊的電解液,可以讓電池的能量傳輸更快。他們改進了電解液的配方,讓它的導電能力更強,粘度更小,就像是讓電池裏的液體變成了更流暢的河流,這樣電能就可以更快地傳輸了。此外,他們還改進了電池裏的一層特殊膜,可以讓能量更容易傳遞。他們優化了這層膜的結構,讓電能可以更快地通過,就像是讓電池裏的道路變得更暢通一樣。
通過這些創新措施,甯德時代成功地突破了磷酸鐵锂電池的限制,實現了高速充電的目标。據業内估算,這一市場空間或超過千億元。
據了解,神行超充電池在 2023 年底即可實現量産,明年一季度搭載該電池的新車将正式上市。
02
超充時代來了?
磷酸鐵锂電池已經存在很久,爲什麽甯德時代現在才來「重新發明」?
在活動現場,甯德時代高管們認爲新能源汽車市場用戶側發生了兩個明顯變化:首先,用戶群體正在從先鋒用戶逐漸轉向大衆用戶。根據埃弗雷特羅傑斯(Everett Rogers)的創新擴散理論,當新技術的滲透率低于 16% 時,先鋒用戶通常占據主導地位;而當滲透率超過 16%,市場開始向更廣泛的大衆用戶拓展。在 2022 年,我國新能源汽車的滲透率首次超過 16%,達到了 25%。
其次,需求的變化也是推出神行電池的原因之一。随着電池能量密度的不斷突破,續航問題已經基本得到解決。如今,消費者更加關注的是快速充電的問題。慢充需要 8 個小時以上,而快充也需要至少一個小時,這無疑制約了很多消費者購買電動汽車,尤其是對于那些需要長途駕駛的人來說,他們不願意在高速公路上花費過長時間進行充電。
在過去的五一或十一等假期,電動汽車充電焦慮問題尤爲突出。大部分高速服務區隻配備了 2 到 3 個充電樁,配備 4 到 6 個充電槍,充電設施的不足仍然無法滿足充電需求,這導緻電動車主面臨嚴重的供需矛盾。
神行超充電池續航裏程可達 700 公裏 | 甯德時代
神行超充電池,能解決這個矛盾嗎?
首先,神行電池的問世和量産意味着,成本更低的磷酸鐵锂電池,也能實現更長的續航裏程和更快的充電速度,從而有效緩解了廣大用戶對續航裏程和充電速度的擔憂。
目前,實現 4C 快充的三元電池成本較高。例如,甯德時代的麒麟 4C 快充電池主要應用于高端車型,售價超過 40 萬元,而價格在 30 萬元以下的車型中幾乎找不到超快充電車型。例如,理想汽車的首款純電動車型 MEGA,價格超過 50 萬元,使用了甯德時代的 4C 麒麟電池作爲配套電池。
盡管甯德時代在發布會上沒有透露神行超充電池的具體成本,但多次強調該産品将普及到普通家庭。這意味着神行超充電池的推出,将大大降低電動汽車的充電焦慮,賦予普通用戶更加便捷和經濟實惠的充電體驗。
其次,得益于長續航 + 超快充,神行電池将有助于純電動汽車滲透率的提升。
盡管在過去幾年裏,中國新能源汽車市場的滲透率從 5% 增長到 35%,但實際上,其中包括了插電式混合動力和增程式車型的「勝利」。
數據顯示,2023 年上半年新能源汽車市場整體銷量爲 294.36 萬輛,同比增長 40.4%。其中,純電動車銷量爲 200.6 萬輛,同比增長 22%;而插混和增程車型銷量爲 93.5 萬輛,同比增長 105%。插混和增程車型的銷量增速連續四個季度超過純電動車,成爲推動整個市場增長的核心動力源。
這主要是成本和消費場景的影響。與同級别的純電動車型相比,插混和增程車型減少了動力電池的容量,雖然增加了一個發動機或增程器,但整體成本反而降低。與此同時,随着新能源不斷向下沉市場擴張,越來越多的普通消費者開始接觸新能源汽車,城市用電和長途用油的多樣化場景選擇,使得他們更容易接受插混和增程車型,而不是純電動車型。
值得注意的是,在最新的神行超充電池發布會上,長安、奇瑞、廣汽、吉利、長城、華爲、合衆汽車等高管通過視頻表達了祝賀之意,希望共同打造超充電池生态圈。吳鎮華表示,部分企業已表達合作意向或已經在開發和驗證階段,有些已經開始進行合作洽談。
自 2020 年比亞迪發布刀片電池以來,此後公司一路高歌猛進,成爲磷酸鐵锂電池的代表。而神行超充電池的推出,可以看作是甯德時代對比亞迪的一次回擊。
接下來,在甯德時代之後,将有更多的電池企業加入進來,拉開磷酸鐵锂的「快充時代」,加速電動汽車行業的發展。