麒麟電池簡介

麒麟電池采用寧德時代第三代CTP技術(shù)。系統(tǒng)集成水平創(chuàng)世界新高，體積利用率高達(dá)72%，能量密度高達(dá)255Wh/kg，整車最大電池壽命可超過1000公里。

同時，麒麟電池還采用了全球首創(chuàng)的電池大面積冷卻技術(shù)，可支持5分鐘快速熱啟動。本文將詳細(xì)介紹麒麟電池技術(shù)，并將其與不同鋰電池制造商的電池進(jìn)行比較。

 

 

麒麟電池技術(shù)詳解

麒麟電池組

根據(jù)寧德時代的專利文件，我們可以找到麒麟電池組的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，其主要創(chuàng)新如下：

1.方形外殼電池以背靠背、并排的方式排列在盒子里，而不是原來的直立方式，因此可以放置更多的單體電池，更有利于快速充電，提高體積利用率。

 

 

2. 冷卻板取代了橫梁和縱梁，集支撐、冷卻、隔熱、緩沖等功能于一體，有效提高了空間利用率。新的冷卻板以加固的形式插入電池排之間，同時連接上蓋和下箱體，起到傳統(tǒng)橫梁的支撐和保護(hù)作用。

兩排電池共用一個冷卻通道，與一排電池使用一個水冷板相比，減少了冷卻板的數(shù)量，降低了材料成本，具有輕量化效果，更有利于快速充電時的散熱。

 

 

垂直冷卻板在電池之間形成水平相對隔離空間和垂直膨脹補(bǔ)償片+隔熱氣凝膠，有效隔離電池，實現(xiàn) “零熱失控”。

冷卻板采用內(nèi)部和外部冷卻通道，可以吸收電池充放電和老化產(chǎn)生的膨脹，減少電池的擠壓，提高電池的循環(huán)壽命。

 

 

此外，新的水冷板被轉(zhuǎn)移到機(jī)箱內(nèi)部，可以避免因碰撞而造成的液體泄漏的風(fēng)險。

3. 下箱體有一個定位/限位槽，用于冷卻板的安裝和電池組的固定。這種設(shè)計可以提高鋰電池組安裝的穩(wěn)定性，避免相互碰撞損壞，但仍然需要導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠來保證強(qiáng)度和優(yōu)化散熱。

麒麟散熱板
根據(jù)寧德時代的專利文件，我們可以找到麒麟冷卻板的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，其主要創(chuàng)新點如下：

水冷板有內(nèi)外兩條冷卻通道，采用口琴管法，其中內(nèi)外兩條冷卻通道中的一條為液冷，另一條為非液冷（如外液冷，內(nèi)風(fēng)冷）。

 

 

由于非液體冷卻通道沒有填充冷卻液，通道壁可以適當(dāng)向內(nèi)變形，以吸收電池單體的膨脹，避免對電池單體擠壓的損害。

 

麒麟電池的創(chuàng)新
水冷板取代了電池組的橫梁和縱梁，疊加了雙層冷卻通道設(shè)計，具有支撐、水冷、隔熱、緩沖四大功能。

此外，麒麟電池片以雙排背靠背的方式側(cè)向排列，可以放入更多的電池，更有利于快速充電技術(shù)的應(yīng)用，同時安全性和體積利用率也大大提升。

 

 

麒麟電池沒有將水冷板放在底部，而是將其插入電池之間。水冷效果大大增強(qiáng)。其好處是：

1）安全性大大提高，水冷板具有額外的隔熱效果，可以實現(xiàn)無熱擴(kuò)散。

2）為提高快速充電性能，對電池片進(jìn)行雙面水冷。

 

 

3）提高循環(huán)壽命，麒麟電池緊固后壽命會縮短一半，也就是說，如果放松一點，循環(huán)壽命可以增加一倍，而且水冷板還有額外的緩沖作用。

4）提高比能量：水冷、隔熱、緩沖功能三合一，大大節(jié)省空間。磷酸鐵鋰可以達(dá)到160Wh/kg，290Wh/L，三元高鎳可以達(dá)到250Wh/kg，450Wh/L。4680裝的電量多了13%。

寧德時代 CTP技術(shù)迭代
從第一代CTP到最新的第三代麒麟電池，電池組的體積利用率從55%提高到67%。

CTP1.0： 拆除模塊的側(cè)板，換上帶子，代表車型為北汽EU5。

 

 

CTP2.0： 拆除模塊的兩塊端板，用箱體上的縱橫梁代替端板，代表模型NIO在75度。

CTP3.0：進(jìn)一步拆除箱體上的縱橫梁，用兩個單元和單元體之間的夾板來滿足結(jié)構(gòu)要求。

寧德時代 CTP3.0與潛在競爭對手的比較
寧德時代CTP3.0 VS 特斯拉 CTC
麒麟電池水冷板的位置與特斯拉4680電池的位置相似。水冷板夾在電池之間，但特斯拉的水冷板不需要支持它。

 

 

大圓柱體之間的散熱空間比較大，上面還有一層水冷板，所以特斯拉CTC的散熱效果要比麒麟電池好。疊加式全板設(shè)計非常有利于快速充電設(shè)計，但空間利用率一定低于麒麟電池。

寧德時代ctp3.0與比亞迪CTB的對比
比亞迪CTB采用上層直接冷卻板的設(shè)計，電池之間沒有冷卻設(shè)計，所以其冷卻效果不如麒麟電池，不利于電池在快速充電時的散熱。

 

 

比亞迪CTB仍然保留了提供強(qiáng)度/剛度的橫向鋼梁。其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度優(yōu)于麒麟電池，但體積利用率較低。

 

麒麟電池VS上汽的魔方電池
魔方電池是上汽集團(tuán)和寧德時代的聯(lián)合產(chǎn)品。麒麟電池和魔方電池有很高的相似性，都是采用垂直冷卻結(jié)構(gòu)，但魔方電池采用的是雙電池臥放布局，而不是麒麟的側(cè)立布局。上部和下部電池之間沒有膨脹。

 

 

補(bǔ)償片+隔熱氣凝膠的隔離層不可能真正做到不發(fā)熱，所以麒麟電池在控制散熱方面做得更好。魔方電池在垂直方向上更薄，但其體積利用率比麒麟電池低。

結(jié)論
1）結(jié)構(gòu)上的進(jìn)一步創(chuàng)新。麒麟電池的水冷板取代了電池組的橫梁和縱梁，疊加了雙層冷卻通道設(shè)計，具有支撐、水冷、隔熱、緩沖四大功能。

 

 

此外，麒麟電池的電池片采用雙排背靠背的側(cè)向排列方式，可以放入更多的電池，整體安全性、快速充電性能、循環(huán)壽命和比能量都得到更好的提升。

麒麟電池是公司在現(xiàn)有棱鏡電池技術(shù)路線下，通過結(jié)構(gòu)創(chuàng)新進(jìn)一步提高電池性能的重要途徑。

 

 

鐵鋰+麒麟電池可與刀片電池競爭，高鎳三元+麒麟電池可與4680競爭。該公司之前表示，它將在2023年大規(guī)模生產(chǎn)麒麟電池，滿足不散熱的要求，巡航里程可達(dá)1000公里。

2) 麒麟電池對電池單元的結(jié)構(gòu)要求提高了，對水冷板的需求增加了。

由于成組的簡化，對麒麟電池電芯本身的安全要求提高，對結(jié)構(gòu)件（如防爆閥）的需求增加，所以電芯結(jié)構(gòu)件的價值略有增加。

 

 

同時，由于水冷板取代了麒麟電池組的橫梁和縱梁，對水冷板的需求也在增加。

3) 麒麟電池有利于加速4C超級快充的迭代：可以刺激快充鋰電池材料的需求，如高鎳單晶正極、快充負(fù)極、電解液添加劑Lifsi、導(dǎo)電劑等。