动力电池持续创新引领汽车业革新

经过多年发展，技术、材料、结构等方面的持续创新，正不断打破动力电池原有的技术上限，有力推动了新能源汽车的普及，为汽车产业格局的重塑带来新变量。

(资料图片仅供参考)

磷酸铁锂4C超充电池来了

近日，宁德时代发布了全球首款采用磷酸铁锂材料且能大规模量产的4C超充电池——神行超充电池。

按照宁德时代透露的信息，该款电池可实现“充电10分钟，续航400公里”的超快充速度，而整车的续航里程则达到了700公里。另外，神行超充电池还突破了磷酸铁锂电池过去一直被诟病的耐低温性差特性，即使在-10℃的低温环境下，也能在30分钟内将电池电量充至80%，且在低温亏电状态下零百加速不会衰减。

这无疑是动力电池行业的又一次技术突破，它的意义在于，以往在30万元以上中高端车型才会配备的4C超充电池，有望“飞入寻常百姓家”。

据了解，在动力电池行业，C代表的是充电倍率，即充电电流相对电芯额定容量的倍数，C前面的数字越大，充电速度就越快。比如，4C指的是电池能在四分之一小时（15分钟）内充满。但在目前，市面上量产的新能源汽车，动力电池的充电倍率大多还达不到4C。

宁德时代首席科学家吴凯表示，神行超充电池的优异性能，主要来自于宁德时代在材料方面的四大创新：在正极材料上，神行超充电池采用了充分纳米化的磷酸铁锂，并利用超电子网正极技术搭建了超电子网，降低了锂离子脱出阻力，使充电信号能够得到快速响应；在负极材料上，神行超充电池采用宁德时代最新研发的二代快离子环技术，对石墨表面进行改性，增加了锂离子嵌入通道并缩短了嵌入距离，为离子传导搭建起了“高速公路”；在电解液传导上，宁德时代研发了全新的超高导电解液配方，有效降低电解液黏度，提升电导率。此外，宁德时代还优化了超薄SEI膜（固体电解质界面膜），进一步降低了传导阻力。

值得注意的是，在实现4C超充的同时，神行超充电池还通过结构创新、智能算法等方式，使之兼具长续航、全温域闪电快充和高安全等性能。

例如，为了保障安全，神行超充电池使用了改良的电解液，并配备了高安全涂层隔膜，给动力电池安全上了“双保险”。此外，宁德时代通过智能算法，打造了故障实时检测系统，能对全局温场进行管控，克服了快速补能带来的诸多安全挑战。

得益于在极限制造方面的能力，目前宁德时代拥有从技术到产品再到商品的快速转化链条，能够推动神行超充电池快速量产。

据宁德时代国内乘用车事业部CTO高焕介绍，神行超充电池即将在今年底实现量产，搭载神行超充电池的电动车也将在明年一季度上市。

快充已成产业“必争之地”

业内认为，宁德时代神行超充电池的问世，突破了磷酸铁锂电池的性能边界，将会极大地促进汽车电动化的进程。

锂电行业资深研究者、真锂研究首席分析师墨柯表示，在新能源汽车目前补能时间还比较长、充电桩数量还不足够密集的情况下，消费者确实存在一定的里程焦虑。因此，需要行业从技术层面解决电池快充的问题，让充电的时间尽可能缩短。

中国电动汽车充电基础设施促进联盟发布的《2022中国电动汽车用户充电行为白皮书》显示， 当前中国电动汽车用户的平均单次充电量为25.6度，平均单次充电时长达到了49.3分钟，日充电1.4次。

显然，快速缩短充电时间，已成为提升新能源汽车特别是电动汽车使用体验的必然趋势。基于此，近年来无论是整车企业还是动力电池企业都在加速快充技术的研发。

根据新能源行业咨询机构SNE Research的相关统计，2023年上半年，宁德时代以112GWh的产量和36.8%的市场占比继续稳坐全球动力电池市场份额第一的宝座。

业内人士认为，神行超充电池拥有全新且出色的超充性能，它的补能体验已与燃油车足够接近，这或将从根源上解决新能源汽车的里程焦虑问题，从而促进新能源车的认可度、销量和渗透率的进一步提升。同时，结合宁德时代巨大的市场影响力，这款具有重要里程碑意义的产品，很可能会像前几年的插电混动技术那样再次掀起市场热潮，给全球新能源汽车产业带来直接冲击。

事实上，除宁德时代外，中创新航、蜂巢能源、亿纬锂能等动力电池生产商都在推进动力电池充放电倍率从1C、2C向4C发展，并已有了自己的快充电池解决方案。

中信证券认为，快充功能正日渐成为新能源汽车的标配，这项技术正成为动力电池制造商新一轮的竞争焦点。

除动力电池厂商在较量外，4C快充也成为电动汽车的下一个必争之地。目前，理想、小鹏、比亚迪等众多厂商已在该领域有一定成果并进行了一定的应用。行业人士预测，随着宁德时代麒麟电池4C超充技术的推广应用，电动汽车市场或将迎来超充元年。

中信证券分析称，快充功能正日渐成为新能源汽车中高端车型的标配。同时，根据相关车企的规划，未来具有4C快充能力的动力电池渗透率将会进一步提升，有助于推动相关材料的升级与增长，预计将给导电炭黑、负极包覆材料、气凝胶、复合集流体、芳纶涂覆、导热球铝、聚氨酯、绝缘材料等带来投资机遇。

技术竞争远没有定局

宁德时代董事长曾毓群说，作为新能源汽车的“心脏”，动力电池承载着重要使命，是世界新旧动能转换和汽车消费复苏的“顶梁柱”。

因此，宁德时代近年来一直在加速电池技术迭代更新。

2021年，宁德时代发布了第一代钠离子电池，该款电池的能量密度达到了1600Wh/kg，具有高能量密度、高倍率充电、高集成效率以及热稳定性强、低温性能良好等优势。

2022年，宁德时代研发出了麒麟电池。由于采用第三代CTP（Cell To Pack）技术，麒麟电池的体积利用率最高达到了72%。宁德时代方面表示，相比其他电池，在相同的化学体系、同等电池包尺寸下，麒麟电池包的电量提升了不少。

今年上海车展期间，宁德时代又推出了凝聚态电池，其单体能量密度最高可达500Wh/kg，能够兼顾高比能和高安全。

此外，宁德时代还在推进M3P电池、无钴电池、无稀有金属电池等电池技术的布局。今年3月，曾毓群在年度业绩说明会上表示，宁德时代新一代M3P电池预计将于今年量产交付。

宁德时代加速技术更新迭代的背后，与整个产业的竞争加剧密不可分：一方面，新能源汽车市场正不断扩大规模，动力电池技术的创新有利于带来更多的增量市场；另一方面，最先创造出革命性技术的动力电池厂商，将会在新能源浪潮中占据先机，甚至掌握行业话语权。

据了解，目前动力电池技术迭代的具体路径主要分为两条：一是材料创新，解决电芯能量密度的提升；另一条是结构创新，在空间利用率上去“做文章”，以解决电池包体系能量密度的提升。

不过，业界称，在动力电池产业终局成形之前，行业大小玩家对新技术的探索不会止步。

“现在动力电池还处于创新非常活跃、百花齐放的时候。”中国科学院院士欧阳明高说，再过10年，动力电池行业的竞争局面才会比较清晰。在这期间，无论技术如何变革，创新始终是我国动力电池产业竞争力提升的最有效手段，也将决定谁将成为我国乃至全球动力电池产业的终极王者。

知名经济学家宋清辉认为，对动力电池企业而言，面对行业竞逐，需要从两方面着手，“一是持续科技创新，打造更加多元化的业务结构，以此来增加动力电池的市场需求；二是大力开拓国际市场，同时加强与储能企业的合作”。此外，“国家相关部门应大力引导，推动电池企业合理制定产能及未来发展目标，逐渐淘汰落后和无效产能。”（记者 傅勇 董建国 林善传）