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鈉離子電池+雙核架構:寧德時代推出全新電池產品和理念

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4月21日,上海車展開幕前夕,寧德時代舉行首次“超級科技日”活動,發(fā)布了三款動力電池產品,包括鈉新乘用車動力電池、驍遙雙核電池、第二代神行超充電池,以及一款蓄電池產品:鈉新24V重卡啟駐一體蓄電池。其中,全球首款大規(guī)模量產的鈉離子電池被命名為納新電池;驍遙雙核電池開創(chuàng)了跨化學體系的全新設計,打破單一路線的技術邊界,滿足用戶的定制化需求;而第二代神行超充電池憑借峰值12C充電倍率,刷新了全球超充紀錄。特別重要的是,寧德時代提出的多核架構的理念,為新能源車更優(yōu)性能提供了廣闊的空間。

寧德時代董事長兼CEO 曾毓群

第二代神行超充電池峰值12C超充續(xù)航800公里

首先登場的是第二代神行超充電池。2023年,寧德時代就首發(fā)了4C的神行超充電池,時隔兩年,寧德時代推出的第二代神行超充電池,作為一款磷酸鐵鋰電池,兼具800公里續(xù)航和峰值12C超充速度,峰值充電功率達1.3兆瓦,可以實現(xiàn)平均1秒2.5公里的補能速度。特別是在零下10℃低溫環(huán)境下,15分鐘可從5%補能至80%SOC,還能兼容市面上的兆瓦級超充樁。


同時, 寧德時代第二代神行超充電池還提供全溫域、全SOC(剩余電量)區(qū)間的強勁動力:在虧電狀態(tài)下,依然最高具備830kW的輸出功率;在零下10℃低溫虧電的嚴苛環(huán)境下,依然可以輕松滿足百公里加速的動力需求。

寧德時代國內乘用車&商用車CEO 高煥

鈉新電池 突破性能邊界

接下來寧德時代介紹了鈉離子電池方面的新進展。2024年10月寧德時代發(fā)布會上就已經提到,寧德時代開始鈉離子電池方面的應用,而此次得以產品化,并命名為“鈉新電池”。這是鈉離子電池首次大規(guī)模量產,這種鈉新電池突破了材料的性能邊界,憑借鈉的本征安全和豐富儲量,將有效降低對鋰資源的依賴,推動能源利用多元化,規(guī)避戰(zhàn)略風險。而且,鈉離子電池的優(yōu)勢是低溫的適配,以及更好的安全性。

寧德時代研發(fā)體系聯(lián)系總裁,21C研究院院長歐陽楚英

此次推出的鈉新電池包含兩類產品,分別是鈉新乘用車動力電池和鈉新24V重卡啟駐一體蓄電池,均可實現(xiàn)零下40℃至零上70℃的全溫域適配,拓寬了電池的極限溫域。其中,鈉新乘用車電池可在零下40℃的環(huán)境下,仍能保持90%的可用電量。在僅剩10%SOC(剩余電量)的極端狀態(tài)下,鈉新乘用車電池仍可做到零下40℃整車動力基本不衰減。

鈉新乘用車動力電池的能量密度已經可以達到175Wh/kg,為當前全球鈉電最高,基本比肩磷酸鐵鋰電池;并且可以支持峰值5C的充電速率和500公里續(xù)航,實現(xiàn)超1萬個循環(huán)的壽命,同時大幅降低維護成本。在安全性上,鈉新電池從材料本質層面消除電池熱失控中的助燃因素,實現(xiàn)電池安全從"被動防御"到"本質安全"的突破。現(xiàn)場通過視頻演示了包括多向擠壓、刺穿、電鉆、鋸斷等極限情況,電池不起火不爆炸。該電池將于今年12月量產。

寧德時代鈉新24V重卡啟駐一體蓄電池,使用壽命突破8年,全生命周期總成本較傳統(tǒng)鉛酸蓄電池降低61%。同時鈉新重卡蓄電池具有全電量深度放電、零下40℃一鍵啟動、久置一年可啟動的優(yōu)勢,相比鉛酸蓄電池而言更高效、環(huán)保、經濟。這種電池將于今年6月量產。

寧德時代在鈉離子電池性能上取得的突破,補足了電池在極寒環(huán)境下的應用短板。鈉離子電池的性能突破是電池全場景應用的關鍵突破。也正式基于此,才有了驍遙雙核電池。

驍遙雙核電池開啟電池多核時代

驍遙雙核電池是此次發(fā)布會官宣的核心產品。其核心是雙核架構,以及自生成負極技術的深度融合。雙核架構,意味著電池包擁有兩個強大的“獨立能量區(qū)”,同時具備五大雙核功能,包括高壓雙核、低壓雙核、結構雙核、熱管理雙核以及熱失控安全防護雙核,能確保動力輸出的連續(xù)性、穩(wěn)定性和安全性。這種雙核設計和軟件的智能協(xié)同將在未來L3、L4級智駕時代為整車提供更穩(wěn)定可靠的供能保障。

此次發(fā)布的“自生成負極技術”,是原子層級的顛覆性突破,可讓電池的體積能量密度提升60%,重量能量密度提升50%,可在同樣的電池包空間內配置更多的電量,支撐起更長的續(xù)航。該技術可以靈活適配各種材料體系,當搭配三元體系時,能量密度最高可提升至1000Wh/L以上。

驍遙雙核電池首創(chuàng)了“電電增程”技術,能夠結合車輛的行駛狀態(tài)和用戶駕駛習慣,智能調控兩個能量區(qū)的分配策略。主能量區(qū)可以根據用戶的駕駛習慣與場景,適配不同化學體系的電芯,滿足日常用車需求;增程能量區(qū)可采用高比能自生成負極技術,提供更大的電量,以滿足用戶的長途出行需求。

現(xiàn)場發(fā)布了三種跨化學體系的雙核解決方案,面向不同的應用場景:

·鈉-鐵雙核電池,突出低溫特性:鈉新電池+磷酸鐵鋰自生成負極電池,充分利用鈉新電池的低溫性能,為用戶帶來不止低溫更要遠航的極致體驗 。

·鐵-鐵雙核電池,突出續(xù)航:第二代神行超充電池+磷酸鐵鋰自生成負極電池,在軸距接近3米的車型上可輕松實現(xiàn)千公里純電續(xù)航,同時讓每公里通勤成本低至1毛錢。

·三元鐵/雙三元雙核電池,突出動力:三元電池+磷酸鐵鋰自生成負極電池,主能量區(qū)三元電池充電倍率峰值可達12C,能提供超1兆瓦的強勁動力,當電量低至20%時仍可輸出超600KW的功率;由三元電池+三元自生成負極電池搭配的升級版產品——驍遙“雙三元”雙核電池,在軸距3米的轎車上配電量可突破180度,純電續(xù)航里程突破1500公里。

寧德時代驍遙雙核電池讓不同化學體系充分“分工協(xié)作、取長補短”,突破單一化學體系難以兼顧全場景的技術瓶頸,讓不同成本區(qū)間、不同應用場景下的電池性能定制化成為可能。由此還可以發(fā)展從雙核到多核的應用。多核電池的本質,意味著將動力電池從“參數(shù)推動”帶入到“需求引領”階段。不同組合的電池,不但能給消費者更多選擇,還可以涉及飛機、輪船等其他交通工具。特別是多核架構取長補短的特性,有望助推固態(tài)電池的應用。

此次發(fā)布會上,寧德時代高密度的提出了新產品和新技術,就像動力電池能量密度的大幅提升,讓在場媒體感到驚訝。寧德時代董事長曾毓群在演講中提出,寧德時代,就是“您的時代”。他強調,寧德時代研發(fā)投入比友商加起來都多,近十年累計投入700億元。

以上海車展作為標尺,可以感受到,寧德時代這樣的主流供應商,不只和主機廠相互背書,而且強化了對用戶的品牌認知,國內多個機場可以看到寧德時代驍遙電池的大幅廣告,而這樣的發(fā)布會,也強化了寧德時代技術創(chuàng)新的力量,消費者也會逐漸認識到,主機廠針對智能化、新能源提出的種種概念,也需要大供應商充分支持。一個敢于投入研發(fā),一個敢于大膽應用,才能促成產品的飛速進步。(攝影 蘇雨農)

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