简述宁德时代的电池技术断代

在本次《世界新能源大会》中，宁德时代从整体和技术层面做出一些分享，我觉得有意思的地方，在于宁德时代电池技术如何断代，以及如何给客户分配技术的问题。

比如现在已实现多种选择——

· CTP技术：从CTP1.0、CTP2.0和CTP3.0

· NP技术：从NP1到NP2，后续还规划了NP3和NP4

· 化学体系：从磷酸铁锂演化到M3P，从NCM523进化到中镍高电压，从高镍、掺硅补锂到凝聚态

这就好像，“一个父亲有很多个儿子”——一代代的技术不光断代比较麻烦，想要搞清楚它们的关系也比较费劲。

图1 宁德时代的各种技术秀

PART 1：宁德时代的安全技术思考

我们现在理解的“CTP3.0=麒麟电池”，也就是说这是一个系列，演化到这一代电池系统在通用性和兼容性上可以变得更强，最基本的要求则是不同尺寸、不同材料体系的电芯均可以应用。

从目前来看，这个电池系统方案，目前的特点主要包括——

1）高成组率：也就是完全的无模组化，在电池托盘层面简化纵横梁（取消）。实际上横量是否达到CTP3.0的一个重要的标志，就是体积成组率。

2）热失控防护整体策略：也就围绕高能量密度，超过250Wh/kg的高镍三元路线电芯，是否能满足NP的要求。

在本次交流中，我们看到无热扩散的几个层次——

· NP1：被动防护、不扩散，这是最基本的要求，行业花了很多时间才做到。

· NP2：主动隔离、不扩散，稳定放电至安全状态，这反面我们后面再详细讲一下。

· NP3：烟气控制，这是指电芯排出的烟气在一定的范围内，有害物质排放定向控制。

· NP4：故障降维，这是指后面电芯烧掉，通过旁路处理让整包还可以继续用的意思。

图2 NP的技术迭代更新

3）高倍率电芯的散热问题：满足车企高能量与高倍率电芯兼顾的需求，需要控制温升，防止电芯快速衰减。

4）CTP3.0能过渡倒CTC的技术。

PART 2：NP技术的探讨

目前看下来，NP1到NP2热失控防护的设计策略，是综合考虑4680和大众电芯设计，也就是说我们之前往Pack上盖喷射，需要做很多的考虑：一方面是考虑Pack上盖要足够坚固，一方面要考虑热防护材料。当整个设计成本和重量达到一定程度的时候，设计上的考量就是把泄压阀往下做。

我们现在看到了几个变种——

· 麒麟设想1：电芯正立，采用NP1.0，泄压结构在上，正负输出在上。

· 麒麟设想2：电芯正立，采用NP2.0，泄压结构在下，正负输出在上，泄压往下对着下壳体，足够坚固。

· 麒麟设想3：倒立电芯，采用“NP ？”，泄压结构在下，正负输出在下，下面的Busbar电连接和壳体进行综合考虑。

图3 NP2的迭代

我的理解是：麒麟里面的多功能集成液冷板组件，主要的还是为了快充考虑——既作为冷板在使用，又作为结构件在承担机械力，同时还作为电芯膨胀力缓冲空间来使用。麒麟电池的不同版本，不管是电芯正放，倒放或者是正放但是泄压口往下，整个下箱体也是成为了承载结构件，反正这东西怎么断代都是宁德自己在区分，我们已经不清楚这里怎么搭配怎么借鉴。龙生九子，反正都是小麒麟！

图4 最低的目标就是这个NP1.0

至于大家很关心的复合集流体，估计2022年下半年到2023年，宁德时代搭配着高镍的电芯产品也会逐步导入电芯体系，这个还是能减小电芯的内短路概率、减小快充引发的起火风险。

图5 宁德时代的复合集流体

小结：讨论宁德时代的电池技术，确实是需要花很多的功夫把所有的拼图放在一起。而作为一个大公司，这么多团队迭代开发不同的思路，外人理解起来确实很费劲。

图｜网络及相关截图

作者简介：朱玉龙，资深电动汽车三电系统和汽车电子工程师，著有《汽车电子硬件设计》。