宁德时代发布超级增混电池:增混车型不再是过渡,锂钠“混搭”助力几何?

针对性快速响应 2024年10月24日 22:09:03

“增混车型不应该只成为消费者用来对油车被动的简单替代,更不应该成为‘真油假电’的冒牌新能源,真正的增混车型应该成为消费者自身主动的价值选择。”

在10月24日下午宁德时代(300750.SZ)举行的发布会现场,宁德时代市场部总经理罗坚表示,眼下增混车型已经不再是一个“从油到电”的过渡产品,其自身已经成为了一个独立的类别。

当天,宁德时代发布了全球首款纯电续航400公里以上,且兼具4C超充的增混电池,即骁遥超级增混电池。宁德时代推出乘用车领域增混车型专用电池,此举被视作增混“大电量”时代即将全面开启。

宁德时代为何要发布增混电池产品?又为何选择在这个时间点发布?罗坚在现场详细阐述了自己抛出的问题。答案在于:增混车型正逐渐成为新能源车市场中的主力军;作为动力电池巨头,宁德时代在增混电池领域无疑要继续成为领头羊。

据宁德时代国内乘用车事业部CTO高焕在发布会现场介绍,骁遥电池目前已经成功落地多个车型品牌,包括理想、阿维塔、深蓝、启源、哪吒。“预计到2025年,包括吉利、奇瑞、广汽、岚图等在内的近30款增混车型,都将配备宁德时代骁遥超级增混电池。”

未来,麒麟、神行、骁遥,这三大品牌将构成宁德时代乘用车动力电池矩阵化解决方案的“三驾马车”。

麒麟电池和神行电池这两个品牌分别在2022年和2023年发布,前者主打高端乘用车市场,后者主攻性价比乘用车领域。宁德时代在7月曾透露,神行电池和麒麟电池今年开始大规模放量,年内在公司动力电池出货中占比将达到三到四成。在最新的三季报发布之际该公司也表示,神行电池和麒麟电池已在国内30余款主流车型上大规模量产上车、销售推广。

截至今年7月,宁德时代已服务超过1447万辆车。根据韩国研究机构SNE Research数据统计,2024年1-8月,今年1-8月,宁德时代实现动力电池装车量189.2 GWh,同比增长27.2%,以37.1%的市占率稳居榜首。宁德时代已连续七年位居全球动力电池装车量榜首。

宁德时代骁遥超级增混电池,钠离子电池技术落地应用。

增混车型成为主力军拉动车市增长,仍需解决诸多痛点

在发布骁遥超级增混电池之前,罗坚提到两个数据。

第一,中国汽车流通协会乘用车市场信息联席分会(简称“乘联分会”)发布的最新数据显示,9月份国内新能源乘用车渗透率为53.3%,与去年同期36.9%的渗透率相比提升16.4个百分点。同时,从今年7月份开始,已连续三个月渗透率突破50%。

“这意味着电动车已经彻底超越燃油车成为了多数消费者的选择。”罗坚甚至提到,宁德时代可以提前预判,中国乘用车的全面电气化将在未来2-3年内基本完成。

第二,消费市场的数据显示,增混车型正逐渐成为新能源车市场中的主力军。9月份插混(PHEV)和增程汽车(EREV)销量在新能源汽车市场的份额已接近43%。“其中插电式混动占了32%,增程车型占11%,这意味着几乎每两辆电动车中就有一辆是增混车型。”

乘联会数据同样显示,9月份增程车型和插混车型的零售销量增速持续增长,分别实现11.7万辆和36.1万辆,同比增长89.1%和96.7%,增速远超纯电车型(BEV)的29.2%。

“这说明增混车型已经不再是一个从油到电的过渡产品,除去其在推动电动化过程当中所起到的独特重要作用之外,它自身已经成为了一个独立的类别。”

乘联会秘书长崔东树此前也提及,插电混合动力车型(含增程式车型)今年以来呈现出“超强增长态势”,为新能源车销量贡献了巨大增量,是拉动整体车市增长的“核心增长动力”。

“在目前这个阶段,增混车型的广大用户还是有很多痛点问题亟待解决。”罗坚在发布会上同样强调,增混车型还存在着续航短、补能慢、低温衰减等诸多瓶颈问题。

从纯电续航来看,由于采用双动力系统集成设计,增混车型电池组的电量与布局受到燃油系统、电气系统及能量管理系统逻辑的综合限制,导致纯电续航里程相对较短。此外,为确保电池寿命与系统稳定性,传统增混车型的充放电管理策略较为保守,一旦电量不足,增混车型的性能显著下降。

2023年12月26日至2024年9月18日,工信部发布九批《减免车辆购置税的新能源汽车车型目录》,共计443款插电式混合动力车型(含增程式)。其中,纯电续航低于100公里的车型占比25.73%(114款),续航在100至200公里的车型占比66.82%(296款),而续航里程超过200公里的增混车型仅占7.45%(33款)。

增混车型在纯电续航和燃油经济性之间能否找到最佳平衡,意味着其市场竞争力的强弱。

开启“大电量”时代,推出锂钠“混搭”电池系统

痛点意味着需求。高焕表示,此前推出超长续航1000公里的麒麟电池和首个支持4C超充的磷酸铁锂电池神行超充电池,这都是宁德时代对多元化用户需求的“精准回应”。

高焕认为骁遥超级增混电池同样如此,“是一个妥妥的六边形战士”,其在介绍技术创新时提到几项关键点。

首先,增混车型的纯电续航不足,主要受限于电池组空间小以及材料性能的局限,导致电池容量有限、锂离子传输效率低。

骁遥电池采用正极材料表面修饰技术,结合创新的高压电解液配方形成“纳米级防护层”,有效减少了活性层的副反应。正极材料中还引入了高活性激发态粒子,相当于为锂离子打造了一条专用的“高速通道”,大幅提升锂离子在材料中的传输效率,使得车辆在亏电状态下也能维持电力驱动。

宁德时代还构建了SOC全场景高精模型,SOC控制精度提升了40%。材料创新结合BMS智能算法优化,让骁遥电池的纯电使用率整体提升了10%以上,实现了超过400km的纯电续航。与此同时,宁德时代通过对电池充放电极化特性建模,打造了电池多级功率预测控制策略,让增混车的功率性能也再次提升20%。

在满足长续航的同时,如何又能兼具超充?这对体积较小的增混电池来说也是挑战之一。

高焕表示,随着麒麟电池、神行电池的量产落地,宁德时代的超充技术也得到了进一步的推广和运用,此次也将4C超充技术“复刻”到了骁遥电池上。

通过在正极材料中采用快离子导体包覆技术,在负极材料中以新型纳米包覆技术应用于二代快充石墨,让锂离子顺滑嵌入电极材料,提升了能量传输效率。在电解液传导上,全新的超高导电解液配方,降低了电解液粘度,提升电导率。“在保障400km以上续航下,实现‘充电10分钟 补能超280km’的超充表现。”

另外,低温环境是新能源车普遍存在的局限,增混车型在低温下的能耗则更高。

值得关注的是,此次在骁遥超级增混电池上,宁德时代给出的“惊喜”是将钠离子电池技术落地应用。高焕介绍,为进一步提升骁遥电池的低温性能,宁德时代围绕钠离子电池技术做了三个方面的技术创新。

其提到,依托宁德时代首创的AB电池系统集成技术,骁遥电池包将钠离子电池与锂离子电池按一定比例和排列进行混搭、串联、并联集成,实现电池低温续航提升5%。“弥补了钠离子电池现阶段在能量密度上的短板,同时又发挥出了它低温性能好的优势,形成了‘1+1>2’的解决方案。”

其次,宁德时代将钠离子电池作为AB电池系统的SOC监测标尺,来辅助标定锂离子电池的电量,使系统整体控制精度提升了30%,纯电续航里程额外增加10km以上。

需要注意的是,就锂钠“混搭”电池系统而言,锂离子电池和钠离子电池化学特性不同,其生命周期内的自放电、直流内阻增长及健康度衰减行为路径均不同。如何在低温条件下,在同一电池包内,对不同材料体系的电池针对性进行分区管理,对电池设计及电池管理技术也提出了极大的挑战。

针对这一问题,高焕介绍表示,宁德时代开发了全温域电量精准计算BMS技术,在全天候场景下对不同化学体系针对性分区管理,有效解决了高低温恶劣环境下电量预测失真或动力性能降级等问题。

“骁遥超级增混电池实现了零下40度极寒环境下可以放电的突破,同时还能够保证在零下30度的条件下充电,在零下20度时仍能够提供强劲的动力输出。”

高焕强调,骁遥推出背后“是宁德时代对钠锂电池技术的不断钻研和突破,也是我们一直在技术无人区探索的不懈追求。”

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