凝聚态电池问世，宁王奔向新世界

作者 | 东关大先生
出品 | 电动公会
继钠离子电池、M3P以及麒麟电池后，“宁王”又多了一门重炮。
4月19日，在2023上海车展上，全球动力电池龙头宁德时代发布创新前沿电池技术—— 凝聚态电池，单体能量密度高达500Wh/kg，创造性地实现电池高比能与高安全兼得，这是宁德时代在动力电池领域的一次革命性创新。
宁德时代首席科学家吴凯表示，凝聚态电池将率先用于航空领域，目前正在进行民用电动载人飞机项目的合作开发，同时还将推出车规级应用版本，可在今年内具备量产能力。
凝聚态电池的问世，突破了长期以来限制电池行业发展的天花板，这意味着动力电池正在由量变向质变全面进阶。
01
突破技术天花板，高比能与高安全兼得
何为凝聚态电池？
动力电池根据电解质的物态不同，可以分为液态电池、半固态电池、固态电池，目前固态电池还未面世。宁德时代的新电池，既然被冠以“凝聚态”，当然就跟此前业内熟悉的电池技术路线有所差别。
根据官方介绍，宁德时代针对超高比能化学材料的电化学反应变化，采用了高动力仿生凝聚态电解质，构建微米级别自适应网状结构，调节链间相互作用力，在增强微观结构稳定性的同时，提高电池动力学性能，提升锂离子运输效率。

应用到新能源汽车领域，凝聚态电池具体有哪些优势？
优势一：能量密度高，解决续航焦虑问题
相比于其他类型的锂电池，宁德时代的凝聚态电池具有更高的能量密度，能量密度高达500Wh/kg，这是个什么概念呢？
目前主流的三元电池理论能量密度上限为350Wh/kg，凝聚态电池比它就高出了30%；磷酸铁锂离子电池的单体能量密度为150Wh/kg，预计今后几年的极限大概也只能达到200Wh/kg；钠电池能量密度的理论天花板在200 Wh/kg左右。
而凝聚态电池一出生就直接来到500Wh/kg，随着后续的研发投入，能量密度还有望得到提升。
很明显，凝聚态电池的能量密度已经对传统锂离子电池形成了“断层式”超越，可谓“遥遥领先”。这既能极大地减缓新能源汽车消费者的里程焦虑，也能进一步拉近和燃油车的距离。
优势二：安全性高，远超同类化学电池
除了能量密度的暴增，凝聚态电池安全性也远超同类化学电池。
在电化学中，高比能和安全性一直处于“鱼和熊掌不可兼得”的状况，这也是制约电池技术突破天花板的核心问题，而凝聚态电池的问世将在一定程度解决这一困境。
吴凯表示，宁德时代一直在探索能量魔方的奥秘，寻找高比能和高安全之间的精妙平衡。
优势三：充放电性能提升，解决充电慢难题
除了能量密度高、安全性好，凝聚态电池的另一大优势是其具备快速充电能力。
凝聚态电池聚合了包括超高比能正极、新型负极、隔离膜、工艺等一系列创新技术，使得凝聚态电池在具备高安全性能的同时，也具备了优秀的充放电速度。
与传统锂离子电池通常需要几个小时才能充满电相比，凝聚态电池可在数分钟内完成充电，因此非常适合需要快速充电的电动汽车和消费电子产品。
凭借着更高的能量密度、更高的安全性和更快的充电速度，凝聚态电池势必将在未来电动汽车和储能领域发挥非常重要的作用，有望引领新一轮技术迭代，继续巩固宁德时代在全球动力电池领域的龙头地位。
02
产业化加速，钠电池/麒麟电池相继落地
宁德时代既是伟大的创造家，也是优秀的服务商，其所有创新技术都在以最快的速度实现商业化，为企业赋能。
“满足客户需求，是宁德时代技术创新的核心驱动力。” 吴凯表示，目前宁德时代已拥有全球最全面的电池技术路线布局，形成了从前沿基础研究到产业化应用，再到商业化大规模推广的快速转化能力。

在上海车展期间，除了首发凝聚态电池外，宁德时代此前发布的钠离子电池和麒麟电池也相继实现车型落地。
4月16日，奇瑞iCAR品牌之夜上，奇瑞与宁德时代共同宣布，宁德时代钠离子电池将首发落地奇瑞车型。同时，宁德时代还联合奇瑞推出电池品牌“ENER-Q”，双方就钠离子电池、磷酸铁锂电池、M3P等多种构型电池展开合作，合作成果未来将应用在iCAR 03等量产车型中。
宁德时代第一代钠离子电池于2021年6月正式发布，核心性能没有让业界失望：
电芯单体能量密度达到160Wh/kg，当时全球最高水平；常温下充电15分钟，电量可以达到80%；在零下20°C低温的环境下，仍然有90%以上的放电保持率；系统集成效率方面，也能达到80%以上。

虽然能量密度略低于磷酸铁锂电池，但在低温性能和快充方面具有明显的优势，特别是在高寒地区高功率应用场景，凭借优异的热稳定性，已远超国家动力电池强标的安全要求。
更重要的是，钠离子电池的好处在于不需要用到钴、镍这些稀有金属，而我国的金属资源并不丰富，所以从能源安全的角度考虑，钠电池的可靠性更强一些。

麒麟电池是宁德时代的第三代CTP技术，发布于2022年，今年3月已实现量产，并在极氪、理想等多款高端纯电车型落地。4月18日，搭载宁德时代麒麟电池的极氪009 ME版车型正式交付，成为麒麟电池的全球量产首发车型。
相比前两代CTP技术，麒麟电池完全取消模组形态设计，并通过冷却结构上的优化，使得电池安全性、寿命、快充性能进一步提升。而由于跳过了模组，因此电池包有更多空间排列电芯，整体能量密度得以增加，从而提高续航里程。同时电池包的零部件数量大幅减少，降低了制造成本和重量。
极氪009 ME版装载的麒麟电池包容量达到了140度（kWh），CLTC续航822km。大概相当于一款油箱容量69L的燃油中大型MPV的续航。
同样在4月18日，理想汽车也宣布，其第一款纯电动车将成为全球首款搭载4C麒麟电池的量产车型。4C麒麟电池的亮点是“4C 800V”，这将重点解决电动汽车的快充难题。可实现充电15分钟，电池剩余电量达到80%。

除了钠电池、麒麟电池外，宁德时代的M3P电池计划也将于今年量产交付。大规模应用情况下，M3P电池能够降本增效，低温性能、能量密度优于磷酸铁锂电池，成本优于三元锂电池。据了解，M3P电池可针对续航里程700km左右的中档车型。
可以看到，宁德时代正逐步覆盖电池产业高中低端各项场景，无论是动力电池行业的产品分化，还是储能业务的全新布局，其利润支点正在从动力电池，逐渐转向更加复杂、全面的盈利方式。
面对可能到来的行业变局，宁德时代做足了准备。
03
奔向零碳时代
巨变的时代，不变是最大的危机。
随着碳达峰、碳中和目标确立，中国能源行业也迎来深刻变革。当能源的多元化和结构性调整成为大势所趋，对于一家新能源科技创新企业来说，奔向零碳时代便成为其适应未来的必然选择。
在凝聚态电池发布的前一天，4月18日，宁德时代举办了一场零碳战略发布会。在这个简短的发布会上，宁德时代宣布了零碳战略目标：
2025年实现核心运营碳中和，2035年实现价值链碳中和。

具体来看，到2025年，宁德时代的电池工厂将全部成为零碳工厂，率先在生产制造领域实现碳中和；到2035年，其生产的电池将全部为零碳电池，从矿产资源到电池实现全价值链碳中和。
“在宁德时代的战略里，零碳是责任，是能力，更是机遇。” 宁德时代董事长秘书蒋理表示，为实现零碳战略，宁德时代将通过四大创新体系，在矿、大宗原材料、电池材料、电芯制造、电池系统五大关键节点实现技术降碳。

回顾此前，宁德时代多年来一直践行绿色发展，其中：
2019年，宁德时代在业内率先使用区块链技术进行原材料溯源；
2021年其宜宾基地成为业内首家电池零碳工厂，并已完成2022年碳中和认证；
2022年，宁德时代推进节能项目400余项，累计减碳45万吨，绿色电力使用比例上升至 26.60%。
根据宁德时代年报，2022年宁德时代锂电池销售量已达289GWh。SNE数据指出，宁德时代动力电池和储能电池全球市占率分别为37%和43.4%。很显然，宁德时代碳中和规划将成为锂电产业最大规模碳中和行动。

当电动化的进程从地面迈向天空，意味着飞机可以更加清洁化和智能化。宁德时代推出的凝聚态电池，让海陆空全域电动化的时代加速到来，不仅为产业发展打开了丰富的想象空间，也很大程度在推动着全球碳中和目标的早日实现。
“未来，碳中和必将成为引领新能源产业持续成长的关键。”蒋理说：“一场伟大的绿色电池变革即将拉开序幕。”
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