2021年新能源汽车市场的爆发离不开动力电池技术的不断进步。
从电池结构和材料体系着手,围绕成本、性能两大指标,CTP、CTC、刀片电池、JTM、One-Stop Bettery、积木电池等技术频现。
同时,国内电池企业以多元技术创新,加快全球技术输出。从全球专利市场分布来看,中国已成为全球锂电池技术布局的第一目标市场,中国力量正在加速崛起。
为此,起点锂电大数据列举和总结了2021年以来主要动力电池企业的最新技术产品和主要研发方向。
宁德时代:CTP技术、钠离子电池
在材料创新层级,今年7月,宁德时代发布第一代钠离子电池,电芯单体能量密度达到160Wh/kg,为目前全球最高水平;在常温下充电15分钟,电量可达 80%;在零下20℃低温的环境下,有90%以上的放电保持率。
宁德时代的规划是,第二代钠离子电池能量密度做到200Wh/kg 以上,2023年形成基本产业链。基于该产品,公司还创新开发出锂钠混搭电池包。
在系统结构创新层级,12 月 21 日,宁德时代董事长曾毓群表示,宁德时代在全球首创的 CTP 技术目前已升级迭代出第三代。目前,宁德时代的CTP产品在国内外已有多家客户,且加快了技术输出。
10月27日,宁德时代合作现代摩比斯,将授权摩比斯使用CTP技术,并支持摩比斯在韩国乃至全球范围内的CTP相关电池产品供应。
此外,宁德时代还提出并实现了在单个电池包中布置AB两种不同电芯的设计方案,包括铁锂+三元、锂电池+钠电池等不同组合的混搭方案。
研发投入方面,截至2021年6月,宁德时代累计研发投入超过140亿元,,拥有授权及正在申请的国内外专利合计7229项,主导和参与制订或修订超过50项国内外标准。
比亚迪:刀片电池
自去年面市以来,比亚迪刀片电池迅速在市场“走红”,也成为磷酸铁锂电池在乘用车市场回暖的一大因素。
目前,比亚迪纯电动全系已换装刀片电池,同时正在加速第二代刀片电池技术开发,规划 2025年实现能量密度达到大于180Wh/kg、体积能量密度达到300Wh/L。
目前除了比亚迪自己的全系列车型,一汽红旗、长安、金康、北汽等均已经配备了刀片电池。此外外传还有如特斯拉、福特、大众、戴姆勒、现代汽车等多家国际车企也在接触。
中创新航(中航锂电):One-Stop Bettery
9月,中创新航发布了面向TWh时代的全新设计技术产品——One-Stop Bettery,预计2022年6月面市。
采用该项技术的产品,三元锂电池系统电芯能量密度300Wh/kg,pack能量密度240Wh/kg,续航里程可以达到1000km;磷酸铁锂电池系统电芯能量密度200Wh/kg,pack能量密度160Wh/kg,续航里程可以达到700km。
材料创新方面,2021年中创新航基于镍6系材料开发的第三代高电压电池能量密度已经达到280wh/kg,系统能量密度225wh/kg,支持续航800km。
此外,中创新航和广汽埃安联合开发了“弹匣电池”系统安全技术,能经受最严苛的针刺试验,目前在广汽埃安所有车型上全面搭载量产。
国轩高科:210Wh/kg电池、半固态电池
2021年,国轩高科高能量密度300Wh/kg三元电芯已实现装车;磷酸铁锂软包单体电池单体能量密度突破210Wh/kg,已达到三元NCM5系水平,具有成本低、循环性能好、安全性能高等优势。
公司此前表示,210Wh/kg电池产品年内实现量产。其有三项关键技术创新:自主研发生产的高性能磷酸铁锂材料、高克容量硅负极材料和先进的预锂化技术。
2022年,国轩高科将研发能量密度260Wh/kg铁锂电芯和400Wh/kg三元电芯。
此外,公司110Ah半固态电池的研发也取得了突破。11月,国轩高科董事长李缜对外表示,国轩高科为国内高端纯电动配套半固态电池实现超1000km的续航里程,比其第一代车型提高了一倍。
系统结构创新方面,国轩表示,公司在JTM方面目前已有实验室样品,并申请了相应的专利,但产业化与大规模应用方面还要经过持续提升和产品验证。
亿纬锂能:4680大圆柱电池
今年4月,亿纬与StoreDot在快充电池方面达成合作,为其掌握4680电池的研发量产能力提供了有利条件。
今年11月,亿纬锂能20GWh乘用车大圆柱电池项目落地荆门,规划建成4680和4695电池生产线,据董事长刘金成透露,或供货国际知名车企。
此外,针对两轮车领域,今年9月份,亿纬锂能还对外公布了电动两轮车领域的大圆柱磷酸铁锂电池解决方案,采用大圆柱激光焊全极耳的设计,具有高安全、长循环、低产热、低成本等突出优势特性。
蜂巢能源:无钴电池、短刀片电池
今年8月,欧拉樱桃猫车型正式发布,意味着蜂巢能源的无钴电池实现规模化量产装车。
无钴电池的产品规划上,蜂巢能源推出H平台和E平台共4款产品, 可以覆盖从A00到B+级的所有车型上,支持续航可满足从400+到800+公里。
12月,蜂巢能源在电池日上提出“全域短刀化”概念,即短刀电池涵盖从L300-L600的全尺寸短刀电池产品,覆盖从1.6-4C全域充电范围,覆盖从乘用车到储能、商用车、工程机械、非高速电车等全域使用场景,覆盖从无钴、三元到磷酸铁锂全域化学体系。
10月底,蜂巢能源第一代L600短刀片磷酸铁锂电芯在常州金坛工厂量产下线。目前,蜂巢能源第二代L600短刀片磷酸铁锂已经完成开发,预计将在2022年Q3实现量产。蜂巢能源第二代短刀片磷酸铁锂电芯规格与第一代相同,但单体容量提升至196Ah,能量密度超过185wh/kg,体积能量密度超过430wh/L,属于行业领先水平。
孚能科技:800VTC超充超压技术、半固态电池
据了解,孚能科技800VTC超充超压技术是迄今为止业内首个可达到量产的800V高压平台,同时充电倍率能达到2.2C-4C的超充平台技术。
孚能科技现有800VTC超充超压平台技术可达2.7C,整包充电等效2.2C;SOC10%-80%充电仅需15分钟,处于行业领先水平,下一代技术快充能力可达SOC10%-80%充电仅需7分钟。
目前,孚能科技800VTC超充超压技术已配套某新能源高端品牌即将量产,针对豪华高端车型,可达到充电4分钟,通行百公里,同时已有多个其他品牌项目在对接,未来该技术同样会覆盖飞行汽车等应用领域。
此外,有消息称,孚能科技固液混合电池(A样)已送交奔驰。据悉,此次送去德国的是能量密度330Wh/kg的孚能半固态电池第一代产品,将在不久后开始测试电池原型产品。
捷威动力:积木电池
“积木电池”是捷威动力基于软包大模组的概念,通过不同电池厚度、长度、宽度尺寸的变化提高空间利用率,实现电芯在电池包内以搭积木的形式排列。
在电芯宽度一定的情况下,积木电池电芯长度实现300mm—750mm,电芯厚度为7mm—18mm,实现体积利用率提升8%-12%,同时成本下降10%-15%。
目前,捷威动力积木电池技术已成熟,送样国际车企,国内规模推广应用在即。
比克动力:全极耳大圆柱电池
在下一代圆柱技术方面,比克已经确定全极耳+大圆柱将成核心产品,主要采用高镍体系。
今年上半年,比克国内率先发布4680全极耳大圆柱电池,大幅度提升能量密度和快充两大核心性能,能够提供800公里以上的续航里程,15分钟之内,至少充80%电量。
比克计划在位于郑州的工厂新建大圆柱电池生产线。预计明年下半年可以实现量产,该工厂的年规划最大电池产能为15 Gwh。欣旺达:不起火电池包基于系统化的安全理念,构建了五层安全设计模型,从电芯设计、制造、模组、BMS再到PACK系统,欣旺达成功创新研发出安全型的电池系统解决方案—— “不起火”电池。
今年公司“不起火”电池开始量产供货,主要面向中高端乘用车市场,可以根据不同客户的需求开发定制化的产品,将成为其未来的拳头产品。
此外,产品端,欣旺达提供HEV电芯和BEV电芯两大解决方案。其中公司生产的第三代HEV电芯优势明显,在国内已完成半数以上客户定点,并获得国外多家Top车企定点;针对BEV市场,欣旺达推出超级快充BEV电芯。
摘自:高工储能(若侵权可删除)