中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)得州大學(xué)奧斯汀分校John B Goodenough教授、紐約州立大學(xué)賓漢姆頓分校M.stanley Whittlingham教授和日本化學(xué)家Akira Yoshino，他們創(chuàng)造了一個(gè)能量可便捷存儲(chǔ)轉(zhuǎn)化的世界。這些科學(xué)家奠定的基礎(chǔ)始于20世紀(jì)70年代，彼時(shí)爆發(fā)的石油危機(jī)是重要的研發(fā)驅(qū)動(dòng)。
“鋰電池行業(yè)這么多年來(lái)享受到的紅利，都源自三位諾獎(jiǎng)得主的成果。”4月21日，寧德時(shí)代（300750.SZ）召開了首屆超級(jí)科技日，董事長(zhǎng)兼CEO曾毓群博士在現(xiàn)場(chǎng)表示，經(jīng)過多年不斷堅(jiān)持，寧德時(shí)代在鋰電體系之外取得了重要進(jìn)展，此次發(fā)布的重磅之一鈉新電池“突破了原有的材料體系限制?！?
寧德時(shí)代此番還同時(shí)發(fā)布了另兩項(xiàng)重磅：驍遙雙核電池，以及第二代神行超充電池。曾毓群在現(xiàn)場(chǎng)尤其宣介了多核電池技術(shù)，同時(shí)強(qiáng)調(diào)正是鈉新電池的成熟加速了多核時(shí)代的到來(lái)。
“我們不希望被定義為電池的制造者，而是希望把自己稱作新能源產(chǎn)業(yè)的開拓者?！痹谷赫J(rèn)為，多核電池的本質(zhì)意味著寧德時(shí)代將動(dòng)力電池從參數(shù)推動(dòng)階段帶領(lǐng)到了需求引領(lǐng)階段。
澎湃新聞（www.thepaper.cn）記者在這場(chǎng)動(dòng)力電池巨頭于上海車展開幕前夕舉辦的“新技術(shù)開箱”大會(huì)上觀察到，當(dāng)新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈日益“內(nèi)卷”的當(dāng)下，寧德時(shí)代不再狂奔在既定賽道，而是抬眼另辟蹊徑，試圖從更多維度的技術(shù)引領(lǐng)破局動(dòng)力電池使用邊界的迫近。
就不斷引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)，寧德時(shí)代稱，其并非“內(nèi)卷式”卷參數(shù)。寧德時(shí)代市場(chǎng)部總經(jīng)理羅堅(jiān)對(duì)澎湃新聞（www.thepaper.cn）記者表示，寧德時(shí)代從來(lái)不倡導(dǎo)內(nèi)卷，但寧德時(shí)代從來(lái)不回避競(jìng)爭(zhēng)。“如果能把消費(fèi)者的消費(fèi)價(jià)值提升上去的話，我認(rèn)為技術(shù)迭代得多快都不算快。”
寧德時(shí)代研發(fā)體系聯(lián)席總裁、21C研究院院長(zhǎng)歐陽(yáng)楚英則認(rèn)為，如果要讓行業(yè)發(fā)展得更好、更快，途徑就是從技術(shù)本身直接來(lái)引領(lǐng)這個(gè)行業(yè)的發(fā)展。其對(duì)媒體表示，“創(chuàng)新技術(shù)要到產(chǎn)品，中間時(shí)間會(huì)比較漫長(zhǎng)，特別是對(duì)原創(chuàng)性很高甚至‘無(wú)人區(qū)’的技術(shù)，前面要坐很長(zhǎng)時(shí)間的冷板凳?！?
其同時(shí)回應(yīng)表示，所有的技術(shù)進(jìn)步最終離不開材料的創(chuàng)新，材料化學(xué)體系的創(chuàng)新是寧德時(shí)代最重要最根本的布局。
鈉電池將正式成為主流？未來(lái)或取代磷酸鐵鋰電池現(xiàn)有一半市場(chǎng)
鋰、鈉在物理和化學(xué)性質(zhì)方面有著相似之處，理論上都可以作為二次電池的金屬離子載體。然而，在新能源車滲透率不斷提升的浪潮中，鋰電池方興未艾，鈉電池卻仍市場(chǎng)化的門檻邊緣踟躕徘徊。
鈉離子電池有著與鋰離子電池相似的工作原理，主要通過鈉離子在正負(fù)極之間的嵌入、脫出實(shí)現(xiàn)電荷轉(zhuǎn)移。然而，相較鋰離子，鈉離子體積較大，在材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和動(dòng)力學(xué)性能方面要求更嚴(yán)苛，這也成為鈉離子電池遲遲難以商用的瓶頸。
不過，鋰資源全球全球儲(chǔ)量有限，其穩(wěn)定供應(yīng)始終是懸在鋰電池產(chǎn)業(yè)頭頂?shù)倪_(dá)摩克利斯之劍。歐陽(yáng)楚英提及，鋰資源的地殼含量是0.0065%，鈉資源的地殼含量則是2.74%，后者是前者的近421倍。且超過七成的鋰資源集中于南美“鋰三角”等少數(shù)區(qū)域，極易受制于國(guó)際供應(yīng)鏈博弈影響。
相較而言，隨著新能源汽車的發(fā)展對(duì)電池的需求大幅上升，資源分布廣、開采易、成本低、不受地緣政治風(fēng)險(xiǎn)影響的鈉資源，是更加具備戰(zhàn)略安全屬性的能源。
國(guó)內(nèi)鈉離子電池曾掀起過一波熱潮，寧德時(shí)代自然也早就躬身入局。
一位業(yè)內(nèi)人士此前對(duì)澎湃新聞（www.thepaper.cn）談及國(guó)內(nèi)鈉離子電池時(shí)表示，真正的產(chǎn)業(yè)化始于2017年左右，一批初創(chuàng)公司在彼時(shí)成立，2021年寧德時(shí)代發(fā)布鈉電，更是“一下子把鈉離子電池產(chǎn)業(yè)推到了一個(gè)非?；馃岬臓顟B(tài)”。2022年，當(dāng)鋰價(jià)暴漲至每噸五六十萬(wàn)元高位時(shí)，國(guó)內(nèi)鈉電初創(chuàng)公司更是蓬勃發(fā)展。
2022年底開始的鋰價(jià)“跌跌不休”讓鈉電池產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)驟然失去了市場(chǎng)支撐。不過，在歐陽(yáng)楚英看來(lái)，曾經(jīng)的鈉電浪潮仍有重要意義，“其實(shí)就是促進(jìn)了現(xiàn)在鈉電池供應(yīng)鏈的成熟。”
距離寧德時(shí)代2021年發(fā)布第一代鈉離子電池已過去近4年，當(dāng)時(shí)的電芯單體能量密度為160Wh/kg。寧德時(shí)代在4月21日發(fā)布了全新鈉離子電池品牌——寧德時(shí)代鈉新，涵蓋乘用車動(dòng)力電池和重卡蓄電池。
據(jù)介紹，鈉新動(dòng)力電池能夠在-40℃的環(huán)境下電芯能量保持率仍達(dá)90%；電芯能量密度達(dá)到175 Wh/kg，具備超500公里的純電續(xù)航能力，在混動(dòng)車上的純電續(xù)航超200km；擁有超10000次的循環(huán)壽命；支持峰值5C的超充，且在電鉆穿透、鋸斷電芯、多軸向擠壓，等極端濫用測(cè)試下依然不起火、不爆炸。
“從今天發(fā)布的數(shù)據(jù)來(lái)看，鈉新電池自身的能量密度相對(duì)磷酸鐵鋰電池還是偏低一點(diǎn)，但是它的特點(diǎn)是耐低溫性能特別好。”寧德時(shí)代國(guó)內(nèi)乘用車、商用車首席技術(shù)官高煥對(duì)包括澎湃新聞（www.thepaper.cn）記者在內(nèi)的媒體表示，寧德時(shí)代鈉新電池首先會(huì)應(yīng)用于商用領(lǐng)域的24V電池開始。
據(jù)透露，寧德時(shí)代鈉新-24V重卡啟駐一體蓄電池將于2025年6月正式開啟規(guī)?；慨a(chǎn)，首發(fā)落地一汽解放車型。隨后，鈉新動(dòng)力電池也將于2025年12月正式量產(chǎn)出貨，首發(fā)落地巧克力換電車型。
值得一提的是，當(dāng)前鈉離子電池成本較磷酸鐵鋰電池也仍然處于劣勢(shì)。業(yè)內(nèi)另一家鈉電龍頭的相關(guān)負(fù)責(zé)人此前提及，鈉離子電芯在兩三年后成本有望降至0.3元/Wh-0.4元/Wh，將和當(dāng)前主流的鋰離子電池處于同一成本水平競(jìng)爭(zhēng)。
歐陽(yáng)楚英此次也對(duì)媒體表示，實(shí)際上隨著技術(shù)的進(jìn)步，鈉離子電池的也一直在持續(xù)下降?！爸劣谑裁磿r(shí)候鈉離子電池能夠比鋰離子電池還便宜，那技術(shù)還要繼續(xù)往前走，供應(yīng)鏈也要繼續(xù)強(qiáng)大?！逼湔J(rèn)為，未來(lái)某一個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)鈉離子電池一定可以實(shí)現(xiàn)成本優(yōu)勢(shì)。
高煥則在現(xiàn)場(chǎng)直言，其判斷，從中長(zhǎng)期規(guī)劃來(lái)看，鈉離子電池隨著成熟度越來(lái)越高，商業(yè)化程度也越來(lái)越高，“有機(jī)會(huì)取代現(xiàn)在磷酸鐵鋰一半的市場(chǎng)?！?
多核時(shí)代開啟：“產(chǎn)業(yè)回歸價(jià)值創(chuàng)造的本質(zhì)”
寧德時(shí)代此次新技術(shù)展示的重頭戲是驍遙雙核電池。這一技術(shù)背后，是突破單一化學(xué)材料體系，從傳統(tǒng)的“補(bǔ)短板”邁向“找長(zhǎng)板”，通過不同化學(xué)體系的多元組合，讓動(dòng)力電池未來(lái)有可能成為可定制的“六邊形戰(zhàn)士”。
“我們深刻認(rèn)識(shí)到，每一個(gè)化學(xué)體系有自己的邊界，有自己的優(yōu)勢(shì)，也有短板，所以創(chuàng)造性得提出了雙核架構(gòu)。”曾毓群表示。
實(shí)際上，早在2021年推出第一代鈉離子電池之際，寧德時(shí)代就同時(shí)展示了創(chuàng)新的鋰鈉混搭電池包，即鈉離子電池與鋰離子電池兩種電池按一定比例進(jìn)行混搭，集成到同一個(gè)電池系統(tǒng)里。
這也就是所謂的寧德時(shí)代AB電池系統(tǒng)解決方案。該系統(tǒng)意在彌補(bǔ)鈉離子電池的能量密度短板，同時(shí)發(fā)揮出它高功率、低溫性能好的優(yōu)勢(shì)。
而此次發(fā)布的驍遙雙核電池受啟發(fā)于航空級(jí)的雙引擎架構(gòu)，擁有兩個(gè)“獨(dú)立能量區(qū)”。高煥在現(xiàn)場(chǎng)介紹，驍遙雙核電池具備高壓雙核、低壓雙核、結(jié)構(gòu)雙核、熱失控安全防護(hù)雙核和熱管理雙核的特點(diǎn)。
“在高級(jí)輔助駕駛時(shí)代下，汽車對(duì)動(dòng)力電池新的需求是什么？不管是安全還是性能，從原來(lái)的邏輯和邊界之內(nèi)來(lái)說，我覺得都可能不能完全滿足?！备邿ǚQ。寧德時(shí)代認(rèn)為，驍遙雙核電池能夠確保動(dòng)力輸出的連續(xù)性、穩(wěn)定性和安全性，不僅為當(dāng)前智駕系統(tǒng)提供可靠保障，更為L(zhǎng)3、L4級(jí)的自動(dòng)駕駛預(yù)留了拓展空間。
在此次發(fā)布會(huì)上，寧德實(shí)現(xiàn)率先披露的是驍遙“鈉-鐵”雙核電池、驍遙“鐵-鐵”雙核電池、驍遙“三元鐵/雙三元”雙核電池。值得注意的是，對(duì)于雙核或者未來(lái)的多核，其優(yōu)點(diǎn)毋庸置疑，然而如何管理和控制更加復(fù)雜的體系，寧德時(shí)代在發(fā)布會(huì)上也給出其成熟的解決方案。
以雙核電池的熱管理和BMS（電池管理系統(tǒng)）算法來(lái)看，高煥對(duì)澎湃新聞（www.thepaper.cn）記者表示，寧德時(shí)代技術(shù)布局很早，目前已經(jīng)做得比較充分?！氨热鐭峁芾?，其實(shí)兩種不同的化學(xué)體系對(duì)熱的敏感性實(shí)際上是不一樣的，那么我們就得結(jié)合不同區(qū)域的電池溫度特性，進(jìn)行自主調(diào)配，就像汽車的分區(qū)空調(diào)，可以實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域的溫度獨(dú)立控制?！?
其同時(shí)提到，寧德時(shí)代擁有全球最大的新能源車工況的實(shí)際使用數(shù)據(jù)庫(kù)，“這些數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，對(duì)將來(lái)大數(shù)據(jù)的運(yùn)用都是非常有幫助的，這也是寧德時(shí)代獨(dú)一無(wú)二的優(yōu)勢(shì)?！?
截至今年2月份，寧德時(shí)代服務(wù)的汽車已經(jīng)超過1800萬(wàn)輛，積累了3000多億公里的工況數(shù)據(jù)。高煥進(jìn)一步補(bǔ)充道，“這些車輛基本覆蓋了全球66個(gè)國(guó)家和地區(qū)，從氣候、路況等多個(gè)方面，它構(gòu)建了一個(gè)全場(chǎng)景的預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)庫(kù)。”
此外值得關(guān)注的是，除了雙核架構(gòu)的構(gòu)建，驍遙雙核電池的另一大亮點(diǎn)在于自生成負(fù)極技術(shù)。在這項(xiàng)技術(shù)中，寧德時(shí)代不再使用傳統(tǒng)的石墨負(fù)極材料，而是讓元素以金屬的形式沉積在集流體上，實(shí)現(xiàn)能量密度的躍升，讓電池體積能量密度提升60%，重量能量密度提升50%。這也意味著，能夠在同樣的電池包空間內(nèi)，配置更多電量，支撐起更長(zhǎng)的續(xù)航。
高煥在現(xiàn)場(chǎng)介紹稱，寧德時(shí)代自生成負(fù)極技術(shù)，能夠靈活適配各種材料體系。比如，鈉離子體系搭配自生成負(fù)極電池技術(shù)，能量密度可達(dá)350Wh/L；磷酸鹽體系搭配自生成負(fù)極電池技術(shù)，能量密度可達(dá)680Wh/L-780Wh/L；三元體系搭配自生成負(fù)極電池技術(shù)，能量密度提升至1000Wh/L以上。
歐陽(yáng)楚英對(duì)媒體表示，自生成負(fù)極技術(shù)實(shí)際上是一項(xiàng)非常前沿的技術(shù)，“從時(shí)間節(jié)點(diǎn)來(lái)說，我們現(xiàn)在已經(jīng)解決了很多核心的技術(shù)問題。”
曾毓群認(rèn)為，多核技術(shù)讓定制化成為現(xiàn)實(shí)，消費(fèi)者無(wú)需在續(xù)航、壽命、安全、快充等維度進(jìn)行妥協(xié)。更為重要的是，其認(rèn)為，多核技術(shù)讓產(chǎn)業(yè)得以回歸價(jià)值創(chuàng)造的本質(zhì)。
曾毓群同時(shí)強(qiáng)調(diào)，多核技術(shù)將加速新能源全景的產(chǎn)業(yè)化。“多核技術(shù)的應(yīng)用不局限于我們今天討論的乘用車領(lǐng)域，當(dāng)然還有電動(dòng)巴士、重卡、飛機(jī)、輪船工商業(yè)的全面落地，同時(shí)也會(huì)大大加快固態(tài)電池等前沿技術(shù)的應(yīng)用推廣。”
