特斯拉4680电池还没来就凉了？技术解析宁德时代麒麟电池

　　随着汽车电气化的发展，传统意义上围绕三大件来评价一款车的产品力体系已经过时。面对新能源车，特别是纯电动车，其动力电池技术的先进程度，成为评判它核心竞争力的重要维度。但对于普通消费者而言，无论是熟悉程度还是接受程度来说，面对目前市场上海量的动力电池技术宣传，一时间都会容易犯迷糊。如果说在这个毛线团中找到一个线头的话，那它就是在单位体积内的能量密度。换个比喻，就是在一样的建筑面积下，谁能做到公摊面积更小，得房率更高。
　　我们今天就借着宁德时代正式发布的麒麟电池，来从技术上聊一下动力电池的发展趋势，以及反馈在产品和传递给消费者到底有怎样的变化。从减一层包装，到拆墙
　　作为占据国内动力电池装车量近半壁江山的宁德时代，其对于无模组电池技术的运用奠定和巩固了它第一梯队的地位。所谓无模组，即早期的动力电池，是由电芯、模组、电池包三层工序制造的。就像跟多高端雪糕一样，有两层包装。但对于动力电池来说，＂包装＂多并不是好事。就像房子里的墙多了一样，得房率肯定会变低。
　　那么既然要减少＂包装＂，夹在中间的模组肯定是优先考虑的对象。比如特斯拉早期就在动力电池上采用了十多个模组，但后期慢慢也减少到4个大尺寸模组。这还是走圆柱形电芯的特斯拉，对于国内大量采用的方形电芯而言，减少模组的潜力，无疑更大。
　　根据宁德时代公布的数据显示，在采用CTP技术（Cell to Pack，无模组动力电池包）之后，动力电池组的单位体积利用率提升了15-20%，动力电池组的零部件数量减少约40%，加工效率提升约50%，动力电池组能量密度提升10-15%，即达到200Wh/kg水平以上。由这一组数据也可以看到，无模组除了增加能量密度，客观上还减轻了重量，并且在制造端能够降低成本，提升出货效率等等。
　　而聊到这次发布的麒麟电池，其实也就是宁德时代的第三代CTP技术。从根本上来说，它似乎没有太多新意，同样也是通过提升集成度，来提高有效动力电池单位体积的利用率。但是从效率上来看，第三代技术的麒麟电池将体积利用率提升到了72%的水平，要知道宁德时代第一代CTP技术电池包的利用率也不过55%。在同样已经是无模组的情况下，麒麟电池是如何把利用率大幅度提升的呢？墙：我最终还是担负下了所有
　　首先我们要明确一点，虽然是无模组电池，但并不代表从物理上电芯就是完全一体化了。实际上，电池包内还是会有包括横纵梁、水冷板、隔热垫等结构，主要功能也是保证电池包的强度、效率和安全性等等。而麒麟电池做的，就是将它们合为一体，即只用一类夹层实现以上的多种功能。还是用房子的比喻，就是用更少的墙体，规划出合理的房屋布局，在保证隐私、舒适度、功能性等基础上，收获更大的使用面积。
　　精简结构得以布置更多的电芯，这一点是CTP技术发展至今的核心。但是支撑第三代技术落地的，还是在强度、热管理方面的技术革新。其中扮演核心角色的是水冷板的调整，即将传统布局在电池包底部的水冷板，改为布局在电池包之中，通过水冷板结构实现电池包的水冷、隔热、支撑以及缓冲效果。
　　由于电芯是背靠背的模式布局，这种新的水冷板能够提供更大的接触面积，热管理面积增加，并能明显降低两块相邻电芯之间的热传导，控制极端情况下电芯的连锁反应。而冷却组件内部则是采用双通道设计，由一层液冷通道和一层风冷通道共同构成。工作中，由液冷通道主要负责对电芯进行热管理，再由风冷通道对冷却液进行实时散热。同时，风冷通道具备一定的柔韧性，为电池单体膨胀时，提供一定的缓冲区，避免挤压电池。
　　在该技术的加持下，麒麟电池能够将动力电池的能量密度提升至255Wh/kg（三元锂电池），这也明显领先于特斯拉的4680电池（217Wh/kg）。也难怪宁德时代发布麒麟电池之后，理想、哪吒，甚至是路特斯，都开始与之互动起来。因为按照现行的能耗和技术推断，搭载麒麟电池之后，单次充电之后续航突破1000km大关，或将不再是难事。固态电池真就是万能的？
　　但麒麟电池终究还是在CTP技术上的进一步延伸，简单说，就是物理上的进步。要从＂根本＂上革新动力电池，或许还是得寄托在固态电池技术上。这里也延展一下固态电池的发展，因为宁德时代也是热衷于发展固态电池的企业之一。
　　所谓固态电池，就是电池内没有液体电解质，转而采用固态电解质。从技术路径上，比较主流的有聚合物、硫化物、氧化物三种。其中，聚合物电解质属于有机电解质，剩下两种属于无机电解质。
　　从之前公布的专利申请来看，比亚迪在固态电池的研发路径上，或许选择的就是聚合物固态电解质办法。而从宁德时代公布的专利显示，它或许选择的硫化物固态电解质办法。虽然氧化锂与硫化锂作为电解质，并不利于快速放电。但是宁德时代通过添加硼元素，降低对锂离子的束缚，尽可能提升电池的导电效率。不过从目前披露的有限信息来看，宁德时代在固态电池的开发之中，从基础上或许就更为偏重单位体积的能量密度。这也与它在开发麒麟电池时的思路异曲同工。
　　总之，固态电池理论上能够提供400Wh/kg甚至更高的能量密度，且电池组体积能够更加小型化，相比电解液电池更加安全等优势，一直是新能源汽车在发展过程中的一项重点布局。不过固态电池真正的商业化时间还需要等待，眼前包括宁德时代等一众厂商，在物理结构上的精进，同样也是为了提升能量密度、热管理、安全性等核心产品力。随着新一代技术的应用，当纯电动车续航突破1000km不再是新闻的时候，当制造成本和销售价格还能进一步下探的时候，当安全性更加可控的时候，或许汽车的电气化转型也就水到渠成了。