续航1000公里10分钟快充动力电池打响新一轮技术竞赛

　　宁德时代的麒麟电池，受到的关注度远超同期的整车企业新车发布活动。
　　如今看来，前两年火出圈，由比亚迪率先掀起，广汽埃安、东风岚图等企业纷纷跟进的动力电池针刺试验，只是一轮开胃菜。
　　进入2022年，在原材料大幅上涨、供应链紧张、产能扩张等多重压力之下，国内电池企业还忙着展开新一轮技术升级赛，声势如火如荼。
　　6月底的2022广汽科技日上，广汽发布基于微晶技术的新一代超能铁锂电池技术（SmLFP）。具体技术先不说，介绍里的微晶技术、超能铁锂等名词就透着浓浓的黑科技意味。
　　6月23日，动力电池龙头宁德时代再度发挥人狠话不多的作风，用短短4分钟的视频短片发布第三代CTP（CelltoPack）技术麒麟电池。官方介绍直接把特斯拉的4680电池甩在身后：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系统可提升13。
　　再往前一点，上汽的魔方电池、哪吒汽车的天工电池，零跑的CTC技术、比亚迪的CTB技术、国轩高科的半固态电池均热闹登场。
　　目前来看，国内动力电池领域正打响新一轮技术升级大赛，从命名方式上可见一斑：刀片电池、弹匣电池、琥珀电池、云母电池、魔方电池、天工电池命名方式上天入地，气吞山河。连带一向低调务实的宁王，也顺应行业大势为自己第三代CTP电池取了一个吉祥如意的名字。
　　那么，动力电池企业这一轮技术升级、军备竞赛有哪些特点，又将对产业产生哪些影响？
　　01hr续航1000公里时代到来
　　续航超1000公里我就买。这是网友对电动车续航焦虑的一种调侃。目前来看，续航1000公里不是梦，已经有不少企业宣称已经攻下续航1000公里的技术制高点。
　　宁德时代的麒麟电池，系统集成度创全球新高，体积利用率突破72，能量密度可达255Whkg，可实现整车1000公里续航。预计2023年量产。
　　今年5月底，国轩高科发布半固态电池技术，称单体能量密度达到了360Whkg，电池包整体能量密度为260Whkg，续航里程能达到1000km，今年将正式量产装车。
　　今年年初，广汽埃安推出中期改款车型埃安AIONLXPlus，新车最大亮点是最大续航里程高达1008公里，这也是首款纯电续航超1000公里的量产车。
　　同样在今年年初，上汽智己亮相两款纯电动车，两款新车搭载上汽与宁德时代共同开发的动力电池，单体能量密度达300Whkg，并可做到20万公里零衰减（NEDC工况）、永不自燃。新车全系标配93kWh电池包，高配为115kWh，最大续航里程超1000公里，预计今年四季度量产交付。
　　2021年年初，蔚来在NIODay上宣布，将推出150kWh固态电池包，续航里程超过1000公里。根据规划，半固态电池将在今年第三季度搭载在蔚来ET7车型上。
　　对于动力电池的1000公里挑战赛，特斯拉的态度颇为傲娇：有技术，但不用！今年3月，特斯拉创始人马斯克在推特上表示：
　　续航超过600英里（1000公里）的电动车，我们一年前就能造，但这会让产品状态变得更糟，因为在99。9的情况下会携带并不需要的电量，而这些会让加速、操控和效率更差。
　　同样在今年3月，比亚迪董事长兼总裁王传福在2022年中国电动汽车百人会论坛上表达了类似的观点：
　　以前电动车续航里程在200公里的时候，能量密度是最重要的指标；但当续航里程达到500公里的时候，和燃油车一箱油一样的里程，电池能量密度已不再是最重要的了，最重要的指标可能会变成安全、成本、循环寿命等。
　　在汽车行业论坛上，一些专家也批评续航1000公里没必要，续航超1000公里，同时满足安全和低成本，又具备510分钟快充能力的电池技术是忽悠，以目前技术能力尚达不到。
　　但就像中考分流让一半孩子去上职高一样，社会不需要人人都是大学生的道理大家都懂，但具体每个家长身上，很少有人能接受自己孩子初中毕业、正值中二叛逆期就被分流到职高。
　　动力电池企业又何尝不知道大多数用户根本不需要1000公里续航的车，但谁不想通过挑战1000公里续航这个技术制高点，来显示自己的技术实力，证明自己是动力电池赛道的天选之子？
　　毕竟，能把续航做到1000公里，不是简单堆砌电池包，同时满足安全、成本、高压快充、循环寿命等条件，还是挺考验动力电池企业的技术功底的。
　　整车企业，同样很需要1000公里续航这个标签来吸引关注。总体来看，续航超过1000公里的纯电动车从20222023年会集中涌现。
　　02hr材料创新少多是结构创新
　　动力电池的技术创新有两大路径：一是材料体系的创新，如高镍低钴无钴等正极材料创新，石墨向硅基材料的负极材料创新；固态电池技术等。还有宁德时代推出的钠离子电池，用来源更广泛、成本更低的钠离子，替代锂，也属于材料创新。
　　另一是工艺、结构层面的创新。如近几年大热的刀片叠片工艺、CTP、CTB（CelltoBody）、CTC（CelltoChassis）技术等。CTB、CTC叫法不同，但本质上差不多，都是电池、车身一体化技术，指将电池、底盘和下车身进行集成设计，以达到减少电池组建、轻量化设计、降低成本、提升安全性等目的。
　　相较而言，动力电池的材料创新难度更高一些，演进迭代没那么快。比如钠离子电池的研究与锂离子电池几乎同期起步，经过几十年才刚刚迈过商业化规模量产的门槛。
　　固态电池技术的研究同样从上世纪7080年代就开始，近10年来的研发更是如火如荼，但目前来看，2025年最多能实现半固态电池的量产，全固态电池的量产得到2030年之后。
　　还有无钴电池等锂电池正负极材料的改进，也没那么容易，很难一年一迭代。
　　工艺与结构方面的创新则相对容易一些。像宁德时代的麒麟电池，从2019年到2022年短短三年时间，已经迭代至第三代。
　　宁德时代的麒麟电池，就是动力电池结构创新的代表。其核心思路是改变原有的电芯模组电池包结构，电芯直接集成到电池包。2019年宁德时代发布一代CTP技术，率先使电池体积利用率突破50，开启了动力电池结构的无模组时代。
　　麒麟电池有三大技术亮点，一是将横纵梁、水冷板与隔热垫合三为一，集成为多功能弹性夹层，化繁为简的设计使得麒麟电池的体积利用率突破72（业内最高水平），降低成本的同时，还能有效阻隔热失控、提升电池包的抗震抗冲击能力，从而提高电芯安全与使用寿命。
　　二是多个功能模块共用底部空间，将结构防护、高压连接、热失控排气等功能模块进行智能分布，增加了6的能量空间。
　　三是首创电芯大面冷却技术，将导热性能提升50，电芯控温时间缩短至原来的一半，支持5分钟快速热启动。同时具备4C快充性能，10分钟充电到80电量。
　　此外，麒麟电池技术适配三元和磷酸铁锂两种技术路线，其三元电池系统能量密度提升至255Whkg，磷酸铁锂电池系统能量密度提升至160Whkg。
　　总结起来就是，麒麟电池技术实现了续航、快充、安全、寿命、效率以及低温性能的提升，还把电池能量密度提升到新高度。
　　大名鼎鼎的比亚迪刀片电池，也属于工艺、结构方面的创新。主要通过改造电池包的设计与工艺，将电池包整体空间利用率由过去的40提升至60，因此体积能量密度比过去增加约50，进而提升续航能力。
　　特斯拉的4680电池，则是既有工艺、结构的创新，又有材料创新。和前一代2170电芯相比，4680电芯的能量提升5倍、续航里程提升16、功率提升6倍、在电池组层面每千瓦时成本降低14。
　　工艺方面用无极耳技术，简化了电池生产过程中的绕制和涂料流程，提高导电面积，从而降低电芯内阻，提高电流。结构方面率先开启CTC（CelltoChassis）技术潮流，将电芯直接集成于车辆底盘。
　　材料创新方面，使用原始的硅作为阳极材料，采用无钴化的高镍阴极。提升能量密度与性能，同时又显著降低成本。
　　中航创新的OneStop电池，同样属于结构创新，通过采用超薄壳壁、多维壳体成型、多功能复合封装、一体桥接电连接等技术创新，使动力电池结构重量降低40，零部件数量减少25。
　　还有上汽的魔方电池、哪吒汽车的天工电池，零跑的CTC技术、比亚迪的CTB技术，都属于工艺、结构方面的技术创新。
　　作为新能源领域的黑马，广汽近年在技术创新上动作频频，并在动力电池的材料创新上不走寻常路，屡放大招：
　　2021年，广汽埃安推出弹匣电池、石墨烯基超级快充电池、海绵硅负极电池三项自主研发的电池技术。弹匣电池属于结构创新路线，石墨烯基超级快充电池和海绵硅负极电池都属于材料创新。石墨烯基超级快充电池号称可以在8分钟内充满80，长续航硅负极电池则号称是全球首个突破1000Km续航大关的动力电池，今年年初实现量产装车。
　　广汽新发布的SmLFP电池，和市面上量产的磷酸铁锂电芯相比，电芯质量能量密度提升13。5，体积能量密度提升20，20低温容量提升约10，快充可达到2C以上，动力电池寿命可达150万公里以上（4000周80），突破了锂电技术性能均衡的行业难题。
　　伴随新一轮技术竞赛，动力电池赛道的行业门槛也在不断提高。没有超长续航没有4C快充，都有点拿不出手。但命名五花八门的动力电池技术创新背后，是有真功夫还是趁热造势、夸大宣传，量产装车后就会现原形。
　　反正不起火不爆炸的各种电池技术喊了也有两三年了，看上去主流企业都已攻克这一核心科技。但电动车起火燃烧的事故依然不断，其中不乏国际大厂、知名大品牌。还有续航，官方的宣传参数与实际表现之间，也还有不少差距。
　　结语
　　从目前的舆论声势来看，不管是上汽、广汽、哪吒等整车企业的新电池技术，还是宁德时代、比亚迪、国轩高科等动力电池企业的新技术，都收割一波行业关注。
　　尤其是宁德时代的麒麟电池，受到的关注度远超同期的整车企业新车发布活动。这在以往是难以想象的，整车企业的重要活动竟然不及零部件企业的活动抢风头、受关注。
　　再次证明，时代变了，中国汽车市场的游戏规则变了。新能源汽车正强势崛起，产业变革加速。而眼下国内动力电池企业这轮技术升级大赛，又将为电动车替代燃油车、中国电动车崛起提供更强的动能。
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