天天要聞：聚焦世界動力電池大會｜堪比加油！寧德時代吳凱：充電10分鐘續(xù)航400公里快充電池年內(nèi)量產(chǎn)

6月10日，在于宜賓舉辦的2023年世界動力電池大會上，澎湃新聞記者從寧德時代首席科學家吳凱處了解到，今年年內(nèi)，寧德時代一款能夠充電10分鐘實現(xiàn)400公里續(xù)航的電池將會量產(chǎn)，并應(yīng)用于某車企客戶。

據(jù)推測，該款電池大概率是即將搭載于理想汽車的4C麒麟電池。對此吳凱并沒有明確表示。

就在今年4月的上海國際車展上，理想汽車宣布其首款純電車型將成為全球首款搭載寧德時代4C麒麟電池的車型。理想汽車將提供800V超充的解決方案，實現(xiàn)充電10分鐘，續(xù)航400km，其中核心技術(shù)是基于第三代功率半導體的高壓電驅(qū)系統(tǒng)，具備4C充電能力的電池、寬溫域的熱管理系統(tǒng)和4C超充網(wǎng)絡(luò)。

(相關(guān)資料圖)

而在6月10日下午的2013世界動力電池大會主題演講中，吳凱則指出，快充和換電分別是下一代新能源汽車解決補能問題的兩大方向。

“新能源汽車和動力電池技術(shù)發(fā)展到今天，里程焦慮不是用戶的第一核心問題，動力電池要解決全氣候可靠、全場景可靠以及補能的問題。”吳凱說，例如補能，“節(jié)假日去遠游，高速路充電站數(shù)量不少，但電動車充電一次一小時，車主整個人煩死。怎么樣能夠讓補能的速度跟加油類似的效果，是行業(yè)急需解決的問題。”吳凱說。

吳凱認為，在兩種解決補能問題的方向中，快充適合于高端車型。如何提高電池的快充能力？吳凱介紹了寧德時代的五大技術(shù)路徑：一是提升負極充電能力，主要方法是增加負極材料表面活性位點，同時降低嵌鋰路徑，提升嵌鋰速率；二是降低SEI膜阻抗，主要方法是研發(fā)超薄SEI膜，降低鋰離子遷移路徑和阻抗，同時提升低溫耐受。

三是提升液相鋰離子傳輸速率，主要是通過快充電解液提升鋰離子液相傳輸速率；四是改善溫升，主要方法是在正極構(gòu)建高速鋰離子傳輸和超電子網(wǎng)，降低極化和溫升；五是提升隔膜內(nèi)鋰離子傳輸速率，主要是通過低迂曲度孔道改善鋰離子液相傳輸速率。

據(jù)吳凱透露，在電芯層面，寧德時代已經(jīng)能夠做到電芯6C倍率以上充電，但是電池包整體要能夠做到超快充，需要電池包系統(tǒng)結(jié)構(gòu)予以支持。在其看來，寧德時代的CTP3.0麒麟電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計，將電芯的換熱面積擴大了四倍，控溫時間縮短一半，有效阻隔電芯內(nèi)的異常熱量傳導，對于快充非常友好。

補能的另外一條路徑則是換電，“換電比較適合大眾車型。”吳凱說，“電池的成本不算低，換電能夠提高經(jīng)濟性，目前寧德時代在全國五六個城市布局了換電站，未來還會進一步加快換電站的推進。”

在演講中，吳凱也重點介紹了寧德時代更長遠的電池路線布局，即長壽命全固態(tài)鋰金屬電池和無過渡金屬電池的最新研發(fā)進展，以及對這兩種技術(shù)路線的思考。

“現(xiàn)在的鋰電池體系是液態(tài)電解液電池，不管電解液是什么形態(tài)，關(guān)鍵是要想清楚技術(shù)發(fā)展的目的是什么，無外乎是解決安全問題和能量密度問題。”吳凱說。

吳凱認為，沿用現(xiàn)有液態(tài)鋰電池的材料體系，負極用石墨和硅，未來也能夠解決電池安全問題，那么把液態(tài)電解液換成固態(tài)電解液，如果能夠降成本，那就值得。

但是到能量密度的層面，基于現(xiàn)有的石墨或硅的負極材料體系，無論電解質(zhì)是什么形態(tài)，電池的能量密度不會有本質(zhì)提高。因此能量密度探索的重點方向是金屬鋰負極，而相對于液態(tài)電解質(zhì)，固態(tài)電解質(zhì)更適合與金屬鋰結(jié)合。

據(jù)介紹，寧德時代已經(jīng)基于界面力學增強技術(shù)和雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建了長壽命全固態(tài)鋰金屬電池。其中，通過界面力學增強技術(shù)抑制了鋰金屬枝晶，使得鋰金屬臨界電流密度領(lǐng)先業(yè)內(nèi)；雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)技術(shù)提升了固固界面穩(wěn)定性，全固態(tài)電池3C倍率循環(huán)能夠達到6000次。

除此之外，基于正極化學材料體系的創(chuàng)新，吳凱還介紹了寧德時代的下一代無過渡金屬電池。現(xiàn)有的鋰電池根據(jù)正極材料不同，主流路線為三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池，其中三元鋰電池的能量密度高，磷酸鐵鋰電池的能量密度稍遜，但成本更低。

“能不能既保持三元鋰電池的能量密度，又把成本降到與鐵鋰一樣？三元鋰電池成本之所以貴，主要是金屬鎳和鈷價格高。”據(jù)吳凱介紹，寧德時代通過大量的數(shù)據(jù)運算，已經(jīng)能夠在實驗室里合成出沒有過渡金屬的正極材料，克容量達到500WH/kg，高于現(xiàn)有的三元材料，壓實密度與三元材料相當。

在具體的技術(shù)上，寧德時代能夠通過費米能級調(diào)控，提高正極平臺電壓，并通過設(shè)計電子能級，極大提升了正極結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。但吳凱也承認，這一無過渡金屬電池技術(shù)距離落地還很有一段距離。

（文章來源：澎湃新聞）