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无热扩散、高锰铁锂、大圆柱电池……8月28日举行的世界新能源汽车大会上,宁德时代(300750.SZ)、中创新航、三星SDI等行业龙头相继公布了公司动力电池技术的最新进展。
在今年上半年的动力电池装机量排行榜上,上述公司的市场占有率均位列全球前十。
宁德时代:无热扩散技术2.0版明年上市
在世界新能源汽车大会的动力电池关键技术创新研讨环节,宁德时代首席科学家吴凯表示,该公司使用了NP2.0技术的动力电池已经在某客户通过验证,计划明年上市。
NP技术也被称为无热扩散技术。热扩散是电池包内由一个电池单体热失控,引发其余电池单体接连发生热失控的现象。吴凯解释称,一个电池包中如果有一个电芯出现热失控,其余电芯可能会像放鞭炮一样,产生热扩散的情形。
根据《电动汽车用动力蓄电池安全要求》,动力电池在出现热扩散,进而导致乘员舱发生危险之前的五分钟内,应发出热事件报警信号。
吴凯表示,就安全角度而言,动力电池无热扩散是一个重要的技术发展方向。他提及,根据宁德时代进行的客户调研,超过86%的整车厂都对后续产品提出了无热扩散的要求。
宁德时代将无热扩散技术划分为四代,第一代为被动防护不扩散,第二代是主动隔离,第三代为烟气控制,第四代则是故障降维。
吴凯称,最新的NP2.0技术采用了高压与烟气主动隔离技术,能兼容不同电池化学体系与电压平台。
宁德时代董事长曾毓群在世界新能源汽车大会的主论坛上透露,该公司最新推出的麒麟电池,即采用了NP2.0的安全防护方案。麒麟电池是宁德时代今年推出的电池结构创新技术,在搭配三元电池的情形下,可实现整车1000公里续航。
中创新航:2024年推出高锰铁锂电池
中创新航高级副总裁谢秋称,该公司研发的One-stop高锰铁锂电池已完成中试,目前正在搭载配套车型进行可靠性实验,计划2024年前后面市。
他透露,One-stop高锰铁锂电池能量密度达180 Wh/kg,续航里程为700公里,可以达到2500次的循环使用寿命。
谢秋认为,目前用户购买新能源汽车主要有两大趋势,其一,是无论经济车型还是中高端车型,都更倾向选择材料成本更低的产品。此外,为了降低每公里电池购买成本,用户追求用电量更低的电池产品。
One-stop高锰铁锂电池大幅降低了钴、镍、锂等稀有金属的用量,其中钴、镍用量为0,单位瓦时的锂用量相较于磷酸铁锂电池下降15%。“这将帮助用户在相同里程条件下,获得更低的电池购买成本。”谢秋表示。
在空间利用率方面,One-stop高锰铁锂电池离地间隙更高,这一方面减少了电池的磕碰概率,另一方面提高电池可维修性,降低维修费用,且兼具充电和换电功能,提升用户的补能体验。
谢秋提及,One-stop高锰铁锂电池采用了公司研发的TPP2.0热电分离技术,以应对复杂的热失控条件。中创新航去年推出的TPP1.0技术,实现了电池整包针刺不起火,TPP2.0则进一步增强了电池系统安全。
三星SDI:大圆柱电池设计方案明年敲定
三星SDI中国总裁崔勋称,目前该公司的46系圆柱电芯处于新兴产品开发阶段,预计2023年将确定设计方案,并开始步入量产。
如果按照形状划分,锂电池包括方形、软包和圆柱等主要类型。46系圆柱电芯,是指直径为46毫米的圆柱电池,也被称为大圆柱电池。
崔勋提及,三星SDI的46系圆柱电芯采用高镍正极材料,镍含量达到90%以上,同时匹配硅碳负极,可使得电芯能量密度达到520 Wh/L。
相比目前主流的21700圆柱电芯,46系圆柱电芯能量密度提升了17%。21700圆柱电芯是指直接为21毫米,高度为70毫米的圆柱电池。“三星SDI的46系圆柱电池采用了稳健的设计,防止热扩散,以提高安全性能。”他还表示。
崔勋称,三星SDI的动力电池解决方案主要考虑提高电池能量密度,以及缩短快充时间两方面。三星SDI拥有材料和结构两方面的优势,用于提高电池能量密度。在材料方面,该公司通过镍含量的提升,不断提高产品容量和功率性能。在结构方面,其方形叠片结构能有效提高能量密度和安全性。
崔勋同时提及,在动力电池快充技术方面,三星SDI主要通过研发新材料,如高嵌脱率的石墨材料,并改善电池极片结构,以实现快充。
他透露,目前三星SDI已量产的技术,能在17分内将动力电池容量从20%提高到80%,未来的目标是将这一时间缩短至10分钟。
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