宁德时代吴凯:动力电池技术创新助推全面电动化

在2022中国电动汽车百人会发言的宁德时代首席科学家吴凯
在2022中国电动汽车百人会发言的宁德时代首席科学家吴凯

一年前,宁德时代董事长曾毓群先生在行业内首次提出,未来5年间动力电池将进入TWh时代。当时来看,这一判断很激进也很大胆。但2021年,全球新能源汽车发展速度超过了很多人预期。基于包括韩国SNE、彭博社等权威机构的预测,TWh时代真的会在2025年前来临。

高电动化率下的用户痛点

2021年,全球三大主要市场的电动化率全面加速。随着渗透化率的不断升高,新能源汽车走进千家万户,用户对新能源汽车的各种短板的焦虑和抱怨也不断增加,包括里程焦虑、安全焦虑、充电焦虑、冬天掉电焦虑、低残值焦虑等等。解决好用户的这些核心痛点,是全产业链的共同责任,电池企业更是责无旁贷。

宁德时代直面这些挑战,通过“高效成组技术”、“无热扩散技术”、“组合换电整体解决方案”等,解决用户焦虑,助力全面电动化进程。

技术创新推动电动化发展

1

高效成组技术

如下图,我们统计分析了近三年乘用车的续驶里程分布。消费者对长里程的追求,仍然是一个趋势。但面向全面市场化时代,长里程要兼顾经济性问题。高效成组技术既能解决里程焦虑问题,不同化学体系的搭配又能兼顾经济性需求。

宁德时代吴凯:动力电池技术创新助推全面电动化

CATL通过不断技术迭代,推出了第三代CTP技术,我们内部称其为麒麟电池,其系统重量、能量密度及体积能量密度继续引领行业最高水平。在相同的化学体系、同等电池包尺寸下,麒麟电池包的电量,相比4680系统可以提升13%。

宁德时代吴凯:动力电池技术创新助推全面电动化

2

无热扩散技术

针对新能源汽车的安全问题——现在生活中越来越多的封闭建筑空间,如车库、地下停车场、防空掩体等,这些封闭空间排烟慢、视线差、救援难度大,对电池系统安全性也提出了更高的要求。

如果在电池单体失效的情况下,系统不发生热扩散,就能极大降低热失控后的烟气危害;建筑物内,根据电芯单体热失控产气量,就比较容易设计和安装排烟系统。这样的话,新能源汽车的安全性就能得到大幅提高,可以最大程度保护生命财产安全。

宁德时代吴凯:动力电池技术创新助推全面电动化

当前国标要求≥5分钟的热扩散,是最低的门槛级要求,企业应该以不发生热扩散作为设计标准。实际上,优势企业已经主动作为,通过构建多级安全防护技术,实现电池系统不热扩散的目标。

下图是近三年,车企对我们产品热扩散要求的统计数据,呈不断提高趋势。

宁德时代吴凯:动力电池技术创新助推全面电动化

可以看到,2019年有一半的客户对热扩散没有要求;2020年有超过80%的客户要求和国标一致,即热扩散时间不小于5分钟即可,还有14%的客户要求系统不发生热扩散;2021年客户的安全要求有了彻底改变,已有86%的客户要求电池包不发生热扩散。宁德时代的客户基本覆盖了国内外绝大部分车企,这说明不热扩散已经成为车企对电池系统安全性的普遍要求。

2020年9月,宁德时代率先在811产品上实现了无热扩散,在我们的引领下,陆续有部分车企、电池企业都推出了各自的无热扩散技术。当前无热扩散技术已经成为行业主流。

宁德时代吴凯:动力电池技术创新助推全面电动化

上周,工信部发布了2022年汽车标准化工作要点,明确提出要启动动力电池安全标准修订,提升热失控预警和安全防护水平。这代表着政府对安全的高度重视,决心从强制性标准角度提高热扩散要求,大幅提高安全门槛。

宁德时代一直致力于高比能体系的安全设计,在2020年8系产品无热扩散技术量产后,1000km更高比能的无热扩散技术也将会在2023年实现量产。

3

组合换电整体解决方案

为了降低消费者的成本焦虑、充电焦虑和残值焦虑,解决多场景的应用需求,我们推出了组合换电整体解决方案:

· 对于终端用户:车电分离,降低电动车首购成本;可根据实际出行需求选择电池包个数,更加经济实惠;

· 对于车企:车型可适配标准电池包,无需独立投建换电站,可共享换电网络;

· 对于换电运营商:换电站可兼容不同级别,不同品牌车型,经济性更具保障;

· 对于社会资源:基础设施实现共享化,规避社会资源重复投入,如土地、电力等,避免利用率不足问题。

宁德时代吴凯:动力电池技术创新助推全面电动化

共建全面电动化未来

最后,我想说,电动化进入了新阶段、新征程。希望大家共同努力,用新技术、新突破、新标准,持续提升用户体验,共同致力于推动全面电动化早日到来。

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