2025上海车展丨宁德时代曾毓群:不希望被定义为电池制造者

360影视 动漫周边 2025-04-27 16:34 3

摘要:作为动力电池领域的头部企业,宁德时代终于勇敢的站出来,直面人类对能源的未知与探索。曾毓群强调:“我们是做电池,但是我们不希望被定义为电池的制造者。我们希望被称作新能源产业的开拓者。”

这是宁德时代首次举办科技日,同时宁德时代董事长兼CEO曾毓群也希望能将科技日打造成年度创新发布的重要平台。

作为动力电池领域的头部企业,宁德时代终于勇敢的站出来,直面人类对能源的未知与探索。曾毓群强调:“我们是做电池,但是我们不希望被定义为电池的制造者。我们希望被称作新能源产业的开拓者。”

在实际行动上,曾毓群分享道:“近十年来,我们的研发投入超过700多亿元。2024年就近200亿元,创历史新高。近5年,我们的研发费用,据不完全统计,比我们多有其他友商加起来还要多。”在研发范式改变上,“我们打造的材料设计自动化平台,集成超过20多款仿真软件和30多个自研的核心算法,推动研发效率跨越式提升。”同时,在技术专利的沉淀上,“到2024年底,我们拥有的专利和申请的专利合计超过43000多项。我们也是海外申请专利数最多的中国企业,排名在第二位。”

如今,钠离子电池技术的进展,“新体系的一个突破,意义重大”。曾毓群感叹:“我们锂离子电池行业,这么多人,这么多年来享受到的福利,其实就是2019年诺贝尔化学奖三个得主搞出来的钴酸锂、磷酸铁锂的锂电池体系。”

同时,曾毓群强调钠离子电池技术突破的重要性,“纳新电池的成熟,加速了多核时代的到来”。以目前关注度较高的固态电池为例,曾毓群直言不讳:“固态电池也有它的一些问题。它有长板,也有短板。如果我们用双核、多核,就可以把它真正的应用到商业化中。”

曾毓群强调,多核时代是宁德时代的新阶段,也是真正能够满足消费者的技术与产品。“无论是追求极致性能,还是强调性价比,多核技术可以让定制化成为现实。消费者无需在续航、寿命、安全、快充等维度进行妥协。”

同时,多核技术的应用并不局限于乘用车领域,还将覆盖电动巴士、重卡、飞机、轮船、工商业等领域。

宁德时代21C研究院院长欧阳楚英认为,站在人类能源文明演进的发展史角度,钠离子电池技术的突破,是第三次觉醒。相较于锂元素存量的局限性,钠元素以其更广泛的存在,能够让人类摆脱资源限制的枷锁,实现能量自由。

01 材料创新:实现历史性突破

材料体系创新,是电池技术进步的首要因素。

“钠离子溶剂化能力低、低温性能好,但材料本身的优势只是打开了可能性的大门。”宁德时代乘用车和商用车CTO高焕表示,从研发设计、工程产品到商业化产品,是一个系统性工程,并非一蹴而就。

欧阳楚英透露,针对钠离子技术的突破,“在研发过程中,董事长(曾毓群)多次强调方向正确,即全力投入”。功夫不负有心人,“钠离子电池已经走出实验室,即将实现商业化大批量的落地”。

为此,宁德时代在钠离子领域实现了4项突破。

第一,宁德时代改变以往冲孔负极的方式,创新的开发出自生成负极技术,将能量密度提升大约50%;第二,在高能量密度电池膨胀控制方面,宁德时代开发出无膨胀负极技术,可以让电芯在充电、放电过程零应变;第三,针对循环寿命问题,宁德时代开发出高冷SCI构建技术和低酸电解液技术,可以解决充放电过程中SEI修复及酸腐蚀的问题,实现高库存效率;第四,针对安全问题,宁德时代采用表面电场调控技术,可以提高安全性能。

上述技术是如何实现的?高焕介绍,在正极材料和电解液方面,宁德时代做了大量工作。

其一,在正极材料方面,宁德时代研发了多元快离子脱嵌技术,通过调控非活性阳离子的化学计量比,拉大晶格之间的间距,以此实现降低内部阻力,提高低温性能;

其二,在电解液层面,一方面,宁德时代采用复合抗冻电解液技术,可以实现零下40°依然能够保持90%以上的能量效率,一方面,采用非晶格纳米材料包覆技术和界面修饰技术,减少正极材料与电解液的直接接触与副反应、减少活性钠的消耗,能够在70°依然具备工作能力;第四,在安全方面,宁德时代自研的电解液,可以在负极表面生成绝缘膜,结合界面枝晶阻断技术,解决枝晶生长的难题。

“我们的第二项颠覆性技术是自生成负极技术。”高焕介绍:“在自生成负极技术中,我们不再使用传统的石墨负极,而是让金属沉积在集流体上,让电池的体积能量密度提升60%,质量能量密度提升50%。”

针对自生成负极技术,宁德时代运用了三个首创技术。

其一,对于自生成负极技术,金属元素致密且均匀的沉积在界面上至关重要。对此,宁德时代,一方面调控界面组分和结构,提高离子传导效率,可以实现100倍的提升;一方面,与业界相比,沉积粒径提升10倍以上。上述技术,可以是活性离子消耗的速率降低90%,实现延长循环寿命的目的。

其二,在材料设计上,打造界面保护层,将活性组分的渗透率降低93%,可以实现活性离子副反应降低85%、存储性能提升300%以上,从而大幅度减缓电池衰减、提高使用寿命。

其三,在电解液的设计上,新型有机溶剂大幅提升电解液的耐高温性能,使电芯热稳定性提升80%。

材料体系创新是否会带来更高的成本?对此,欧阳楚英表示:“终极目标,成本是可以降低的。因为,在一定程度上,我把石墨负极从材料上取消了。但是,在目前这个阶段,成本是要增加的。为了要做到这一点,我还要做很多额外的工作,比如要用额外的材料、额外的添加剂,可能我还需要供应链。”

02 结构创新:改变电池组合方式

“多核电池的本质,意味着宁德时代将动力电池从参数推动阶段切换到需求引领阶段。”曾毓群表示,这项源于多年前的AB技术正在成为改变动力电池领域的基本理念。

宁德时代CMO罗坚强调:“在我们的创新基因里,包括电池哲学。我认为未来的双核电池,能让锂电池进入一个多元思考的时代。”

更底层的逻辑与理念,正在催生更大范围的创新与改变。如今,AB理念之下,技术与产品的组合范围正在继续扩大,也诞生了更多的组合产品与更多的应用场景。

对此,高焕介绍,双核架构的设计理念已经延展到5大领域。

第一,高压双核。电池包两个能量去的高压系统能够自由组合,既可以串联,也可以并联,还可以独立输出。目的在于提高高压供电的安全。具体实现方式是,在紧急情况下,经过BMS的控制系统识别与判定,按照故障切割与能量重构的逻辑,在软硬件层面上切断故障单元,通过拓扑重组的技术,重构高压回路。

第二,低压双核。与高压双核的控制逻辑相似,目的也是保证车辆安全。不同之处在于,低压系统主要控制的是车辆照明、制动助力、转向控制、车身控制等系统。

第三,结构性双核,是宁德时代首创的双仓结构设计,也是本次双核结构理念下最为重要的产品。基于航空领域分仓设计的理念,整个电池包,在物理层面和功能层面都进行隔离,形成两个独立的软硬件一体的系统。目的是,即便在单侧结构受损时,无损区域能够正常工作。

第四,热失控安全防护双核。结合分区隔离和主动防御,在部分区域电芯发生热失控的情况下,系统可以打开定向导流通道,将高温气体排出到电池包之外。

第五,热管理双核。结合不同区域电池温度特性,系统设有双支路、立体架构的热管理网络,可以实现自主调节系统温度。

很显然,系统复杂度的提高也会带来新的挑战,不同材料体系与系统之间是否能够很好的兼容?对此,高焕表示:“在BMS算法方面,宁德时代很早就已经布局。同时,一方面,宁德时代拥有全球最大的新能源汽车工况实际应用数据库,应用宁德时代电池的车辆,覆盖全球66个国家的1832万辆汽车,涵盖不同气候、路况等全场景数据。另一方面,AB架构电池出货量也超过40万套,为宁德时代积累了大量的跨体系运营数据。”

结构创新是否会增加产品的成本?从组合本身来看,欧阳楚英表示:“因为双核是多种技术的组合,有可能组合出来更贵的,有可能组合出来更便宜的。”但站在消费者的角度,罗坚强调:“用相同的钱,一定可以买到更好的产品。”

03 场景拓展:更精细的满足用户需求

“我们钠离子体系搭载自生成负极技术,能量密度可达350Wh/L,包括磷酸铁锂、M3P在内的磷酸盐体系的能量密度可达680~780Wh/L,三元体系的能量密度可以突破1000Wh/L以上。”高焕介绍,自生成负极技术的应用带来的效果是显著的。

钠离子体系与自生成负极技术的结合,对其商业化前景,高焕信心满满。“随着钠离子电池技术和商业化成熟度越来越高,它有机会取代磷酸铁锂一半的市场份额。”

基于钠离子电池,高焕表示:“我们正式开启了钠电产品从0到N的广泛应用。”

首先,适用于商用车领域的24V重卡启驻一体蓄电池。该款产品可适用于重卡、房车、露营车等多种应用场景,具备零下40°正常启动、使用寿命超8年、自放电低于3%等优点。官方信息显示,宁德时代钠新-24V重卡启驻一体蓄电池将于2025年6月正式开启规模化量产,首发落地一汽解放车型。

其次,适用于乘用车领域的动力电池。钠新动力电池的能量密度可以达到175 Wh/kg,循环寿命超过10000次,支持峰值5C超充。搭载在混动车型上,纯电续航可以超过200km;搭载在纯电车型上,续航里程可以超过500km。官方信息显示,宁德时代钠新动力电池将于2025年12月正式量产出货,首发落地巧克力换电车型。

叠加上双核理念的结构创新优势,宁德时代推出三款骁遥系列产品。

第一种,“钠新电池+磷酸铁锂自生成负极电池” 组成的骁遥“钠-铁”双核电池,可以在-40℃环境下能量保持率依旧大于90%。以轴距2.75米的车型为例,通过钠铁的性能融合,取长补短,整体电量可突破75度,综合续航突破700公里。

第二种,“第二代神行超充电池+磷酸铁锂自生成负极电池”组成的骁遥“铁-铁”双核电池,可令轴距接近3米的车型,续航由800公里跃升至1000公里。同时,在紧急补能的需求下,主能量区还可以提供峰值12C的充电体验,从5%补能至70%SOC仅需5分钟。

第三种,“三元体系电池+磷酸铁锂自生成负极电池”组合而成的骁遥“三元铁”双核电池可以提供超过1兆瓦的动力。在电量仅剩20%,盖电池仍可输出超过600kW的功率。在此基础上延展出的“三元电池+三元自生成负极电池” 骁遥“双三元”元双核电池,可以实现轴距3米的轿车搭载180度电,续航超过1500km。

高焕介绍,以上产品使用了宁德时代首创的“电电增程”技术。除了带来电池本身性能的提高之外,也以更精细化的方式满足了用户在各种使用场景的不同需求。

“宁德时代骁遥双核电池首创‘电电增程’技术,能够结合车辆的行驶状态和用户驾驶习惯,智能调控两个能量区域的分配策略。主能量区可以根据用户的驾驶行为和场景,适配不同的化学体系电芯,满足日常用车需求;增程能量区域可以采用高比能自生成负极技术,通过更大的电量满足用户长途出行需求。”

来源:搜狐汽车

相关推荐