寧德時代整出了個改變行業的狠貨 而且馬上就要量產了
作為一個汽車編輯,脖子哥是真沒想到,有一天我會在選車上這么糾結。
前一陣,傳言明年會取消的新能源車購置稅補貼,一下子就續到了 2027 年底。身邊本來打算明年買油車的朋友們,為了薅這 3 萬塊的羊毛,轉頭就挑起了電車。
自己挑不出來的,就來問了我。挑著挑著我發現,按大家對電車的要求,我也挑不太出來。。。
說實話,大家的要求也不復雜:續航長、充電快、安全,然后價格別太貴。
然而放眼望去,現在能買到的電車,充電快的不便宜、價格低的充電慢;續航短的沒市場,跑得遠的也沒幾輛。
就感覺,現在的電車分成了入門低性能和旗艦高性能兩個流派,但對很多人來說,主流中性能才是最理想的。
但和我的微信余額一樣,人們最需要的,往往就是不存在的東西。

可既然市場和需求擺在這里,那為啥廠家們就不能搞出一個哪哪都比較均衡的車型呢?
說實話,廠商們也是這么想的。但無奈,真做不出來。
為啥?因為電池。
我們常說的動力電池,是一臺車上最重要的部件之一。
在電車上,咱們能想到的幾乎所有性能,比如續航、快充、安全、性能等參數,和它都有直接的關系。
十幾年前國內剛開始發展新能源車的時候,絕大部分車企給自家產品用上的,都是磷酸鐵鋰電池。
這個磷酸鐵鋰,其實就是電池正極的材料。
這類電池,有著循環次數多且材料成本較低的特點,也就是實惠又可靠。
雖然能裝進去的電量并不是很多,但因為當年電車的電池普遍都不大,性價比拉滿的磷酸鐵鋰電池就成了當年的主流。

2017 年,新的新能源補貼政策發布,直截了當地規定了只有電池能量密度高于 90 Wh/kg 才能獲得補貼,而且能量越高補貼越高。
能量密度不高,且提升起來非常困難的磷酸鐵鋰電池表示受到了針對。
也是在這時,現在大家都很熟悉的三元鋰電池就成為了主角,它的特點,就是能量密度大。
所謂三元鋰,其實就是把正極材料中的過渡金屬元素換成了鎳、鈷、錳三種材料。
和磷酸鐵鋰電池相比,三元鋰電池因為擁有能讓鋰離子快速嵌入和脫嵌的層狀結構,所以不僅能量密度更高,電池的充放電倍率也能更大,也就是更加適合做快充。
要說短板,也不是沒有,那就是太貴。
就比如正極材料里的鈷,不僅需要進口,還屬于貴重金屬。它的價格一高,車價自然也就高起來了。
靠著更好的性能,三元鋰電池的裝機量也一度占據了動力電池總量的大半。
至此,市面上電車就形成了兩條相對穩定的技術路線:
實惠的產品用磷酸鐵鋰電池,便宜穩定;高端的車型用三元鋰電池,貴但也更強。
那咱就是說,如果再加把勁,搞出一個便宜版的三元鋰或是高級版的磷酸鐵鋰,豈不就完美了?
這個道理,各家車企和電池企業其實門清。
很長時間以來,他們也都在嘗試降低三元鋰電池的成本,或是提升磷酸鐵鋰電池的性能。
一直沒有落地的成果,主要原因還是材料的性能上限提升起來,實在是有點太難了。
就比如磷酸鐵鋰電池之所以導電性差、沒法做快充,就是由磷酸鐵鋰這個材料天生的特性所決定的。
從結構上看,磷酸鐵鋰的在三維空間里是一個類似于橄欖石的結構,幾個磷氧四面體一拼就形成了一個鋰離子傳輸的一維通道。
充電的時候,鋰離子從這個通道離開正極;放電的時候,鋰離子從這個通道回到正極。
但也就是這個只有一維的通道,極大地限制了鋰離子的擴散。
就像在一個車流明明很大的地方,卻只有一條單車道的路,想想都知道一定會堵車。
除此之外,磷酸鐵鋰正極的克容量也天生較低,也注定了它理論能量密度不會太高。
看著雖然有些抽象,但這個克容量簡單來說,指的就是 1 克的正極材料里,能容納多少鋰離子。
理解起來大概就類似屏幕里的像素密度,在同樣的面積里,誰像素多誰牛逼。計算的公式大概是這樣:
理論克容量=( 1/摩爾質量) x Li 計量個數×法拉第常數×(1/3.6)
比如 523 三元鋰電池的正極材料就是 LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O2 ,理論克容量就有 280 mAh/g ,而磷酸鐵鋰的正極材料 LiFePO4 ,理論克容量算下來卻只有 170 mAh/g ,差距肉眼可見。
同時,因為鐵元素的還原程度不好掌握,剛下線的磷酸鐵鋰電池里,可能有的是二價鐵,有的卻是三價鐵,怎么保證生產的一致性也是個大問題。
這些難題里頭隨便拿一個,都得讓廠家研究上一陣了。
可想要讓磷酸鐵鋰電池的性能得到全方位的優化,這些也都是繞不開的坎。久而久之,瓶頸就出現了。
而想買車的消費者,也就只能在實惠和高性能之間反復糾結了。
好消息是,這個很長時間以來看著突破無望的瓶頸,現在似乎終于有了被打破的跡象。
因為就在前兩天,寧德時代發布了一個名為神行超充電池的全新產品,主打的就是能夠讓磷酸鐵鋰電池實現和三元鋰電池一樣快的充電速度。
不僅 10 分鐘就能充進 400 公里的續航,總續航也能輕松突破 700 公里。
說實話,剛看見這個消息的時候我是極度懷疑的,畢竟有那么多的材料和結構限制擺在這,哪可能說突破就突破。
然而定睛一看,這玩意明年一季度就能交付。。。
好家伙,難不成困擾了大家好幾年的磷酸鐵鋰快充瓶頸,還真就沒了?
仔細研究以后我發現,寧德時代解決這個問題的方式,簡直和保時捷解決雙離合變速箱無法連續彈射的思路完全一致。
那就是用更好的材料和更巧妙的設計,把磷酸鐵鋰電池的基礎結構從頭做了一遍。
舉個例子,我們在前面講過,磷酸鐵鋰電池的正極結構,只有一維的鋰離子通道。
寧德時代就在神行超充電池上用上了一個名為超電子網的技術,采用了充分納米化的正極材料,把這個一維通道的長度大幅縮短了。

路徑變短以后,就像本來開車上山走的是盤山公路,現在直接坐電梯就能上去。
鋰離子從電池正極脫出時候的阻力就大大減小了,不僅對充電信號的響應更快,充電速度也能得到大幅提升。
而在正極變了以后,寧德時代還把看著提升空間不大的負極也改了。
以往的鋰電池,負極用的一般就是石墨。利用上頭自然形成的小孔,來包裹從正極飛過來的鋰離子。

包裹得越多,充電能力就越強。
為了讓負極的性能更強,寧德時代在神行超充電池上,用上了最新研發的二代快離子環技術。

這個設計對石墨的表面進行了改性,在負極的表面設計了一圈名為 “ 快離子環 ” 的結構,增加鋰離子嵌入通道并縮短了嵌入距離。
而在負極的極片設計上,神行超充電池采用了 “ 多梯度分層極片 ” ,既從技術上保證了鋰離子的嵌入效率,又從實用角度兼顧了夠高的能量密度。
配合著 “ 快離子環 ” ,更多的鋰離子便能更沒壓力地、用更快的速度嵌入負極。
頗有種它倆合力,把鋰離子騙到負極的感覺。。。
這還沒完,就像剛才說的,寧德時代在神行超充電池上,幾乎是把能改進的地方全都改了。
比如為了讓鋰離子在電池里游起來更自由,傳統電解液,不要了,換上了超高導的電解液配方。不僅能夠降低黏度,還能增強鋰離子脫溶劑化的能力,也就是把各種 debuff 都給去了。

傳統的正負極隔離膜也不要了,直接換成高孔隙率的版本。

以前負極上又厚又硬的 SEI 膜沉積也不能要了,直接優化成更薄的狀態。

倆方法都算是通過物理 “ 開掛 ” ,減小離子傳輸的阻力。
上頭所有加在一起,神行超充電池的基礎結構,相比傳統的磷酸鐵鋰電池也就有了徹底的改變。
能做到 10 分鐘 400 公里的快充和超過 700 公里的續航,似乎也沒那么離譜了。
而在搞明白這玩意的原理以后,我突然意識到,它對電車行業的影響可能是相當巨大的。
首先,文章開頭的購車糾結可能就不復存在了。
用上了能夠快充的磷酸鐵鋰電池以后,即使是價格親民的電車,也能擁有方便的充電體驗。再加上電車在后期維保和日常成本上的優勢,肯定會有越來越多的潛在車主選擇電車。
這不僅擠壓了油車的市場空間,也會讓混動車型的地位變得略顯尷尬。
畢竟,目前大部分的混動車主,至少脖子哥身邊是這樣,都是把混動當純電開。發動機的部分,主要就是圖一個加油方便和續航有保障。
但混動現在最大的問題,卻恰好是電池太小,充電太慢。此前鬧著沸沸揚揚的禁止混動車充電風波,原因也就在這里。

在類似神行超充電池這樣的產品出現之后,電車不僅在充電效率上會拉開混動一截,價格也能做的和混動一樣親民。
混動好像,突然就沒有那么香了。
而在電車的保有量大大增加之后,現在已經略顯吃力的充電樁布局肯定會更加吃緊。這無疑會刺激更多的充電樁企業下場填補市場和需求的空白。
時常被人詬病的充電樁不夠,大概也會因此得到大幅緩解。
所以在我看來,寧德時代的神行超充電池不只是一個充電更快的技術,更是一個讓電車走進更多家庭,讓汽車市場加速走向電動化的助推者。
這并不是夸大,畢竟如果哪天有一臺售價 10 萬,充電賊快,續航賊長的電車擺在我面前,
比如一臺能跑 500 公里還支持超快充電的宏光 MINI EV ,我可能真的會毫不猶豫的掏錢買它。
而這,也正是寧德時代正在實現的目標。
本站所有文章、數據、圖片均來自互聯網,一切版權均歸源網站或源作者所有。
如果侵犯了你的權益請來信告知我們刪除。郵箱:business@qudong.com











