500Wh/kg的凝聚态电池！宁德时代再次领先？|天天快资讯
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出品：电动星球News
作者：毓肥
今年上海车展，最忙的「大佬」是谁？
宁德时代创始人曾毓群肯定榜上有名——光是 18 号当天，他就从早上忙到了下午，从理想到阿维塔，再到自家展台，都有他谈笑风生的画面。
忙碌的背后，是 2023 的电动汽车行业，可能更离不开他，和他的宁德时代了。
为什么说「离不开」？因为 19 号的一场发布会，让宁德时代继续占领着动力电池的技术高地。
这场发布会上，宁德时代正式发布了凝聚态电池，它的单体能量密度达到了 500Wh/kg。目前主流的电芯密度大概是 300-350——这相当于直接提升了接近 50% 的续航！
如何领跑一个行业？2022 年 37% 的全球市占率只是结果，原因永远是先进的技术、优秀的产品，最后才是规模的一骑绝尘。
什么是凝聚态电池？宁德时代能否凭借凝聚态电池领衔的动力电池体系，完成汽车甚至是航空的人类出行全域电动化？
或者换一个角度，从消费者视角出发：买电动汽车，宁德时代的电池还是首选吗？
我们今天聊点买车背后的知识。
500Wh/kg 开创的新时代
不是我们滥用「开创」，而是 500Wh/kg 的参数，放在 2023 年 4 月份过于震撼。
我们已经习惯了等待半固态、固态电池的成熟，以至于目前液态电池体系在能量密度方面缓慢的进度，似乎也是可以接受的。
另一方面，动力电池的工程创新，2022 年迎来了又一个小高峰。以宁德时代的麒麟电池为例，通过结构优化实现了 4C 超快充，以及更高的体积利用率，最终达成超过 1000 公里的续航。
这就满足了吗？如果没有 19 号的那场发布会，对于 2023 来说的确如此。
惊喜的是，宁德时代并没有「屈服」于液态电池路线暂时的瓶颈，而是用凝聚态电池，将其天花板直接拔高了一个台阶。
目前高端的高镍体系液态电池，能量密度稳定在300-350Wh/kg，500Wh 相当于在此基础上提升了足足 50%！
发布会后宁德时代向我们透露，凝聚态电池可以兼容目前主流的化学体系，也兼容麒麟电池的工程架构。
这意味着，凭借麒麟电池结构超高的成组率，凝聚态电池的系统能量密度相比传统液态电池，有了质的提升。
这种提升不仅仅在于续航里程本身——目前续航电池的四位数续航已经完全够用了——还在于在相同容量下，大幅度减少电池尺寸和重量。
电池包是电动汽车中重量最大的单体（重量占比可以达到1/3），如果能将同样容量的电池包，体积和重量缩小 20%、30%，甚至 40%，这等于是在容量不变的情况下，极大程度地提升了空间利用率、降低了整车能耗。
极致效率，这就是凝聚态电池给我们深刻的印象——还不需要固态电池，宁德时代似乎就已经能消灭汽油了。
那到底什么是凝聚态电池？
宁德时代的凝聚态电池，则使用了仿生凝聚态电解质，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。
换句话说，从性能、安全来看，新的聚合物路线均领先于目前的液态电解质。
除了电解质本身，宁德时代在电池领域的其他前沿技术，包括超高比能正极、新型负极、隔离膜、工艺等等一系列都是「标配」的。
此外，宁德时代向我们透露，改为凝聚态电池显著提升了电池的安全性能，并可在保证高比能的情况下还具备安全性。目前已开发了 6 系到 9 系的凝聚态电池，可以做到电芯解体的情况下也不起火不爆炸。
远超现有动力电池的能量密度，以及更好的安全性，你是不是想到了什么？
没错，就是航空——从陆地到航空的跨越，才是凝聚态电池对于人类电动出行方式的完整赋能——也是我们在标题打上「新时代」的原因。
宁德时代首席科学家吴凯表示，他们正在进行民用电动载人飞机项目的合作开发，凝聚态电池可以执行航空级的标准与测试，满足航空级的安全与质量要求。
图片来源：rolls-royce.com
其实上个世纪 70 年代，电动飞机就已经上天了。
但 50 年来电动航空一直无法普及的原因，首要就是能量密度和安全性——比如由于能量密度低，目前的电动飞机甚至只能装配单个或数个座位，而且无法运货。
如果想实现民用航空的电动化，必须从宁德时代凝聚态 50% 级别的能量密度进步开始，才有可能推动从 0 到 1 的质变。
更重要的是，满足航空级的安全和质量要求，意味着凝聚态电池上车只是时间问题。
吴凯表示，2023 年内，凝聚态电池就将具备量产能力。
换句话说，明年我们也许能见证更多电动汽车迈入四位数续航阵营，甚至有可能看到更具实用性的电动飞机——改变我们的生活方式，才是技术创新的最终目的。
无处不在的宁德时代
凝聚态电池和麒麟电池，代表着宁德时代，乃至于动力电池领域目前分别在材料体系/工程结构两条分支路线上的顶尖水平。
回到消费者视角，我们目前还买不到凝聚态电池，而麒麟电池暂时还是高端豪华车型首发——这是否代表着，宁德时代在主流市场「曲高和寡」？
事实恰恰相反，上文我们提到过一个数字：37%，这是 2022 年宁德时代在全球动力电池市场的市占额；在国内，这个数字是48.2%，接近一半。
这意味着去年全球超过三分之一、国内接近一半的动力电池，都打上了 CATL 四个字母——高端市场可以体现实力，但真正获得市占率领先的，还得靠「物美价更美」。
我们直接用上海车展上，宁德时代展出的一系列技术举例子。
1.首先是寿命极长的磷酸铁锂。
2022 年动力电池市场中，LFP 磷酸铁锂体系市占率为 54%，宁德则在国内 LFP 大盘中获得了43.63%的市占率——依然比几乎只做 LFP 的比亚迪（37%）高一头。
图片来源：中国汽车动力电池产业创新联盟
目前宁德已经量产的 LFP 电芯，可以实现 176Wh/kg 的单体能量密度，最大循环寿命甚至超越了 15000 次。
这是什么概念？如果一台 LFP 纯电汽车真实续航300公里，15000次完整循环相当于 450 万公里的寿命！
2.但在宁德时代的版图中，未来真正满足千家万户需求的主流纯电车，应该由 M3P 电池驱动。
M3P 电池是宁德时代基于磷酸锰铁锂体系改造而来，号称在能量密度比 LFP 高约 20% 的前提上，电芯成本只高了 5% 左右。
这意味着一台 CLTC 600km 的纯电车，可以在电芯成本几乎不变的情况下，只通过换电池，获得 100km 的续航提升！
而以往电动汽车想要达到 700km 续航，只能上成本更高的 NCM 镍钴锰路线。
更关键的是，M3P 和三元高镍、凝聚态电池一样，都是完全兼容麒麟电池架构的——这意味着 M3P 电池包同样会拥有更好的热管理、更高充电峰值等等。
3.即使是更低门槛的 A0 级市场，宁德时代也有充足准备。
去年宁德时代发布了可商用的钠离子电池，单体密度 160Wh/kg 的版本预计今年将于奇瑞新车型量产，同时可以实现 15 分钟充至 80% 的快充。
钠离子电池的能量密度稍逊于 LFP，但其成本、低温性能、充电速度均优于 LFP——宁德的钠离子电池在 -20℃ 依然能保持 90% 容量——所以被视为未来入门级 EV 的首选。
宁德时代预计，到下一代钠离子电池，单体密度可以上升至200Wh/kg。
同时，我们在上海车展上看到了钠离子+LFP 双体系搭配的 AB 电池——类似蔚来跟宁德合作的 75kWh 三元+LFP 电池。
工程师告诉我们，钠离子本身可以代替高镍成为 AB 电池中负责校准的部分，这样搭配的 AB 电池既拥有了钠离子的低温性能，同时还利用了 LFP 的高循环寿命，总体成本还能降得更低。
受限于文章篇幅，我们就先介绍钠离子-M3P-凝聚态，外加麒麟架构这一系列和乘用车、和我们绝大部分读者息息相关的技术。
事实上，宁德时代是一家连续六年雄霸全球动力电池装机量榜单的产业巨头。
而在更幕后的储能领域，去年宁德时代同样有43.4%的市占率，不仅是量的第一，在超过 10GWh 装机量的储能电池领域，还同样是增速第一。
这意味着我们几乎不可能用一篇文章说清楚宁德时代所有技术，比如储能就可以再来 5000 字。
但可以肯定的，是 2023 年，宁德时代在乘用车领域已经布局了极其完善，同时门槛足够低、天花板足够高的电池产品体系。
碳中和的电动星球
4 月 18 号，宁德时代在上海车展第一天举办了碳中和战略发布会。
发布会上宁德时代董秘蒋理宣布了「2025 核心运营碳中和，2035 价值链碳中和」的目标；意思是到 2035 年，宁德时代将成为一家上下游全面碳中和的绿色企业。
对于宁德时代来说，零碳战略是一个比单项产品突破更宏大的话题。作为一家市占率接近一半的超级巨头，宁德时代对于电池产业链的地位早已达到了「牵一发而动全身」——一家企业的碳中和，带动全行业接近一半的碳中和目标。
所以我们会在本文的最后，才提到这样恢宏的目标。
麒麟、M3P、凝聚态、钠离子，这些是技术；它们组成了电动汽车、电动航空、电动轮船、储能设备等等与我们或近或远的设备；而通过驱动更多设备带来的市占率，则最终决定着企业责任感的重要性。
这是我们观察脚下这颗电动星球，所必须的见微知著。
而宁德时代，则正在这样的世界观引导下，从消费者接触到的每一块电池开始，实现人类全域出行的电动化，乃至于人类生活的电动化。
（完）
