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宁德时代发布麒麟凝聚态电池,最高续航1500公里,纳新电池年底量产

第一电动张芳超

4月21日,宁德时代Tech Day超级科技日带来四大产品的全新技术进展及补能生态——第三代神行超充电池、第三代麒麟电池、麒麟凝聚态电池、第二代骁遥超级增·混电池、钠新电池,以及超换一体解决方案+超换共享网络。

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第三代神行超充电池,常温环境下从10%到98%仅需6分钟;第三代麒麟电池能量密度达280Wh/kg实现1000公里续航;麒麟凝聚态电池将续航提升至1500公里,进一步实现续航里程的新突破;第二代骁遥超级增·混电池纯电续航达600公里;钠新电池则将实现钠离子材料体系从技术突破走向规模化量产

第三代神行超充电池:满电只需6 分钟

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作为充电速度最快的电池,第三代神行超充电池拥有等效10C的充电功率。常温状态下从10%充到35%,只需要1分钟从10%充到80%,只需要3分44秒从10%充到98%,只需要6分27秒而且在零下30℃的极寒环境,从20%充到98%,也只需要9 分钟

更重要的是,第三代神行超充电池在提升充电效率的同时控制电芯产热、降低能量损耗,使超充与长寿命不再互斥。即使全部使用超充,依然能够实现1000次循环后保持90%SOH(电池健康度)。

那么它是怎么做到全程超充,不损伤电池的?

宁德时代深知困扰充电问题的最大难点从来不是涓流,而是温升。如果控制不住内阻和温升,补能越快,风险越高,寿命越短。电池每升高 10℃,内部的副反应速率大概会增加2倍,这对寿命影响非常大。所谓的涓流很重要的原因就是电池温度高了,只好把电流降下来降温,这就是所谓的“涓流充电”。

所以,宁德时代选择通过降产热、强散热、提精度来提升电池寿命因为充电的快慢,是由充电功率决定。同样的电压下,电流如果越大,充电就越快。但根据焦耳定律Q=I²RT,电流越大,电池的发热量就会呈平方级的暴涨。假如内阻保持不变的情况下,靠提升电流来缩减时间根本无法弥补温升。因此,想要提高充电速度,又不增加产热,核心路径就是降低电池的内阻。

为此,宁德时代从材料基因层级,对电池进行了从内到外的系统重构,最终把磷酸铁锂电芯的平均内阻做到了全球最低的 0.25 毫欧,只有行业其它超充电池的50%。

麒麟凝聚态电池:实现1500公里续航

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在2023年,宁德时代发布了凝聚态技术,能量密度高达500Wh/kg,这项技术最初的应用目标,是载人航空电动化的全新场景。目前,该项技术已在4吨级商用飞机完成首飞验证,即将在8吨以上商用飞机上进一步展开验证工作。

此次,宁德时代首次将电动飞机电池的凝聚态技术应用到了乘用车领域的第三代麒麟电池上。通过对电解液体系、正负极材料的重构,麒麟凝聚态电池带来了乘用车动力电池的大突破。

第一是能量密度达到350Wh/kg、760Wh/L,把传统电芯的能量密度的上限拉高了近一倍续航达1500km,不是靠简单的堆电池,而是在高能量密度下带来的收益,同时把电池进一步做到轻薄。

第三代麒麟电池已经能做到电芯能量密度280Wh/kg,续航1000km而麒麟凝聚态电池将续航里程再度提升,达到1500km续航。正是因为凝聚态电池采用了专用高镍正极和新型低膨胀硅碳负极技术,将能量密度提升了50Wh/kg,此同时,还首次将航空级的钛合金材料应用到了电池的壳体上,相比常规铝壳,厚度降低了60%,重量减轻了30%,单位强度提升3倍,同时能量密度提升了20Wh/kg!利用高镍正极、硅基负极方案,搭配钛合金材料,宁德时代将麒麟凝聚态电池的能量密度做到了350Wh/kg、760Wh/L。跟当前行业量产电芯的最高能量密度水平比,磷酸铁锂材料是200Wh/kg,凝聚态电池比它提高了75%。相当于麒麟凝聚态电池比同样1500km续航的磷酸铁锂电池,整车重量轻400KG,电池仓体积减少225L。

第二是,凝聚态电池将传统电池内的液态电解液,升级为凝聚态电解质类似果冻的形态。从源头实现了“无液可漏、无液可燃”

首先,电解质的“包裹”属性——像沥青一样的粘塑性使电解质包裹并牢牢抓住正负极颗粒,避免极片膨胀后被大量挤出导致漏液的问题;

其次,电解质基因是“不易燃”的材料受热后会产生阻隔氧气的致密保护膜,切断燃烧路径;

凝聚态电解质的“包裹”属性和“不易燃”基因从源头上解决了"漏液→短路→起火"这条最经典的电池事故链。

钠新电池:年底量产

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宁德时代钠离子电池技术的研发,在2016年就已启动。开发了自截至2025年,累计投入近百亿元,研发测试电芯近30万颗。目前宁德时代钠新电池已经做到纯电续航400km以上、能量密度最高可达175Wh/kg、-50℃的极寒中稳定放电等性能。

钠电和锂电有相同之处,但也有很大的不同相同之处是,钠电相当于用钠代替锂做电芯,结构和锂电差不多,但更便宜、更安全,低温性能更稳定,能量密度和磷酸铁锂一样。不同之处是,钠电工程化量产四大难点

一是,材料和极片易引水:宁德时代从源头创新设计成疏水材料,生产过程通过动态智能控制环境温度和气压,打破水分子动态平衡,实现极致脱水,将水含量降低至200ppm以下。

二是,硬碳浆料制备的产气:宁德时代原创了埃米级孔径调控与表面分子锁水技术,攻克了行业钠电极片制备的顽疾。就像把充满气孔的砖头丢到水里,气体会从表面溢出,但我们的技术,相当于给砖头加了釉质,把砖头就变成了瓷砖,不再产气。

三是,铝箔基材与硬碳粘接困难:宁德时代自研双极性功能涂层,实现浆料与铝箔基底的高效浸润与强力结合,让界面附着力与涂布均匀性实现跨越式提升。

四是,自生成负极技术的钠金属沉积界面一致性:宁德时代创新适应动态化成系统,通过动态疏导副反应气体、精准控制极片应力,进行纳米级塑形,从而获得均匀稳定的界面,实现规模化量产。

纳新电池实现量产的背后是宁德时代解决了上百条工程化问题后的结果使钠电迈入了关键的量产阶段。目前经有部分项目落地,正在做规模量产准备工作。将于年底,正式规模化量产。

来源:第一电动网

作者:张芳超

本文地址:https://www.d1ev.com/carnews/xinche/296369

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