话说一半 麒麟电池255Wh/kg背后还藏着什么？

　　撰稿丨黎 烁

　　经过年初以来的几轮预热，宁德时代CTP3．0——麒麟电池，日前正式亮相。255Wh／kg系统能量密度，72％体积利用率，1000公里续航，4C快充性能，这些突破现有电池指标性能的参数，在业界引发欢呼与热议。

　　值得注意的是，宁德时代看似在续航、能量密度、体积利用率、快充、安全等多个维度说了很多，但细究起来，宁德时代好像许多话都只说了一半，不免让人对其另一半充满遐想。比如，系统能量密度可以做到255Wh／kg的高镍三元电池，单体能量密度已经做到多少？CTP3．0成本较1．0、2．0是降低了还是伴随着能量密度提升而增加了？

        01宁德时代的半固态电池已接近量产？

　　电池中国认为，麒麟电池在三元材料体系下，实现系统255Wh／kg能量密度的良好表现，背后必然是高单体能量密度的支撑。

　　宁德时代CTP1．0磷酸铁锂体系电池系统能量密度约为140Wh／kg，根据宁德时代此前透露消息，而CTP3．0装载磷酸铁锂体系电池，能量密度也只有160Wh／kg，提升了约14％。但其三元电池系统能量密度由第一代的180Wh／kg，提升到了255Wh／kg，提升了约41．67％。这显然不是仅仅通过优化系统结构可以做到的，背后必然是单体材料体系的大幅改善。

　　不过，宁德时代并未透露麒麟电池包的成组效率，所以无法直接去测算255Wh／kg背后的三元电芯能量密度，我们可以进行如下粗略测算：

　　1、参照72％的体积利用率（电芯实际占电池包比例）去推测其单体电芯能量密度。这种测算方法会有一定差距，但相差也不会太大，毕竟整个电池包最主要的构成是电芯，其它主要是结构件、线路、BMS及零部件等。如果按照72％体积利用率测算，麒麟电池三元电池单体能量密度可以达到355Wh／kg。

　　2、按照其磷酸铁锂电池成组粗略测算。据了解，宁德时代磷酸铁锂电池能量密度已经在200Wh／kg附近，CTP3．0磷酸铁锂系统能量密度为160Wh／kg，推测其成组效率达到80％。同样按照80％测算的话，三元电池单体能量密度约为318．75Wh／kg。实际上80％的成组效率已经是行业比较领先的水平。

　　业内人士分析，麒麟电池三元体系出于高能量密度的安全保护，实际上设计可能较磷酸铁锂体系更复杂一些，这样的话其实际成组效率可能没有磷酸铁锂系统高。如果属实，那么其三元电芯能量密度预计也会在350Wh／kg上下。

　　另有业内人士分析表示，麒麟电池装载的三元电池，应该是宁德时代研发的半固态电池，“此前该公司向国家有关部门已经汇报了能量密度达到350Wh／kg半固态电池的研发情况，极限情况下可以达到370Wh／kg。”

　　自去年蔚来汽车宣布将在ET7搭载半固态电池以来，包括国轩高科、卫蓝、SES、赣锋锂电等多家电池企业公布了其在半固态电池上的研发进展，作为动力电池龙头的宁德时代自始至终都未提及和透露过其半固态电池研发情况及性能参数。

　　今年5月，国轩高科工程研究院总院副院长徐兴无透露，国轩研发的单体能量密度高达360Wh／kg，系统能量密度达到260Wh／kg的半固态电池今年将装车，配套车型续航将长达1000公里。

　　国轩高科用360Wh／kg的半固态电池，实现了系统能量密度260Wh／kg。对比一下，假设宁德时代成组效率高几个百分点，那么其255Wh／kg系统能量密度的三元电池，单体能量密度预计也在330Wh／kg以上，而实现该能量密度，大概率也同样是半固态电池。

　　作为动力电池龙头，宁德时代在半固态电池、全固态电池、凝聚态电池、钠离子电池等多个材料体系的研发上，都走在前列，所以其半固态在明年成熟量产并配套装车也不意外。

　　国轩高科的今年装车，宁德时代的麒麟电池明年量产装车，此外还有一些电池企业明年也要推半固态电池装车，明年可能是半固态装车上量的重要年份。

        02麒麟电池目前可能“略贵”

　　2019年，宁德时代推出第一代CTP电池系统时表示，“CTP电池包体积利用率提高了15％－20％，零部件数量减少40％，生产效率提升了50％，投入应用后将大幅降低动力电池的制造成本。”

　　不过，在麒麟电池的发布内容上，宁德时代对成本却只字未提，这也让麒麟电池成本较一代、二代的变化成了个迷，可能只有车企清楚，但我们也可以结合市场情况推测一二。

　　一方面，宁德时代表示，配套255Wh／kg麒麟电池包，可实现整车续航1000公里，基本可以推断，该电池包主要配套中高端车型。

　　实际上，自去年以来，蔚来、广汽、上汽知己、高合都推出了续航里程1000km的车型，但售价基本都是40万元起步。

　　在麒麟电池发布后，理想汽车、路特斯等主打中高端车型的车企也与宁德时代“云互动”，明年有可能装配255Wh／kg麒麟电池。

　　所以，系统能量密度255Wh／kg，配套续航1000km车型，这款电池目前应该不便宜。

　　另一方面，如果是半固态电池，那么现阶段本身也会相较于目前主流电池贵一些，因为涉及到正极、负极、电解液、隔膜等一系列材料的升级，背后都是新材料新体系的成本增加。

　　不过，CTP3．0用的是磷酸铁锂电芯的电池包，预计成本可能相较于一代、二代有一定的优势。

        03体积利用率创下新高

　　在电池包体积利用率方面，这次宁德时代直接拿最近大热的4680进行比较。按照宁德时代的说法，麒麟电池包体积利用率创下新高，达到72％，高于4680的63％利用率。

　　在提升体积利用率方面，宁德时代采用了“电芯倒置，使得电芯空间利用率达到72％”。根据宁德时代介绍，是其以精准计算与AI模拟仿真探索出麒麟电池全生命周期应用场景的设计边界。通过电芯倒置与独创的底部空间共享方案，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，释放了6％的能量空间。

　　实际上，作为电池包，这一体积利用率确实可圈可点。一个月前，比亚迪对外发布了整车、电池集成度更高的CTB技术，按照比亚迪的介绍，其CTB电池系统目前体积利用率也只有66％。

　　可以看出，一个是4680电池63％的体积利用率，一个是CTB形态下66％的体积利用率，而麒麟电池在CTP结构上实现了72％的体积利用率，几个百分点的差距，其背后需要大量的创新设计和验证。

　　CTP3．0与前两代不同，宁德时代还特意冠以“麒麟电池”之名（前两代没有中文名字），可以看出宁德时代意在将其作为杀手锏，旨在将其打造成具有标杆性的竞争力产品。在你追我赶的技术迭代背景下，包括电池系统能量密度、安全、快充、散热、体积利用率的竞争仍在激烈进行中，宁德时代能否依靠“麒麟”捍卫技术优势，仍需拭目以待。

      来源：电池中国网

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