宁德时代首个科技日聚焦:12C铁锂快充、自生成负极与“双核”架构

高工锂电
二代神行电池可提供800公里续航里程,同时支持高达12C的峰值充电倍率,对应1.3MW的充电功率,实现5分钟补能520公里;“自生成负极技术”关键突破在于攻克了锂金属循环衰减的瓶颈。

今日,宁德时代在其首次科技日上,发布了一系列旨在巩固其行业领导地位的新型电池产品与技术。

发布重点包括第二代神行超充电池、“钠新”钠离子电池系列、自生成负极技术,以及整合了以上创新的全新的“双核”电池架构。

二代神行:兼顾800公里续航与12C超充

宁德时代首先推出第二代神行超充电池。基于磷酸铁锂化学体系,二代神行电池可提供800公里续航里程,同时支持高达12C的峰值充电倍率,对应1.3MW的充电功率,实现5分钟补能520公里。

这一性能指标超过了比亚迪于3月初发布的第二代刀片电池,后者宣称支持10C峰值充电倍率和5分钟补充400公里续航。

宁德时代还强调,第二代神行电池在全温域、全SOC(剩余电量)区间均能提供强劲动力,即使在亏电状态下仍具备830kW的输出功率;在零下10℃低温亏电的严苛环境下,依然能满足百公里加速的动力需求。

为实现上述性能,该电池采用了多项技术革新。

其中正极应用了碳包覆纳米超导技术。负极则改进为超晶石墨,通过精准设计石墨表面的亚埃米级传导颗粒,大幅提升锂离子嵌入速度并降低电阻。

电解液方面应用了纳米级的液相高速传输技术,通过构建高效SEI膜、支持锂离子能快速穿梭,同时能在充放电循环中实现石墨微裂纹的自修复,也解决了超充可能带来的寿命衰减的核心瓶颈。

此外,宁德时代特别强调采用了均衡电子流技术,将电子传输面积扩大一倍,显著降低电子通道的能量负载,提升传输效率。

宁德时代同时确认,二代神行电池可与市面上所有兆瓦级超充桩适配。

另据发布会透露,截至2024年底,第一代神行电池已在16家车企的39款车型上实现应用,预计今年将扩展至超过67款车型。

钠新钠电池:能量密度达175Wh/kg、零下40℃无衰减

宁德时代同时推出了“钠新”钠离子电池品牌,包含钠新乘用车动力电池和钠新24V重卡启驻一体蓄电池。两款产品均宣称可在零下40℃至零上70℃的极端温域下工作。

其中,钠新乘用车电池在零下40℃环境下仍能保持90%的可用电量,并在仅剩10% SOC的极端状态下,于零下40℃实现整车动力基本不衰减。

该电池其能量密度达到175Wh/kg(对应500公里续航),已可比肩磷酸铁锂电池;同时也支持峰值5C充电速率,循环寿命超过1万次。

安全性方面,钠新电池从材料本征层面消除了热失控中的助燃因素,实现了从“被动防御”到“本质安全”的突破。

用于重卡的钠新24V启驻一体蓄电池,使用寿命突破8年,全生命周期总成本较传统铅酸蓄电池降低61%。

该电池具备全电量深度放电、零下40℃一键启动以及久置一年仍可启动的优势,旨在推动商用车进入更高效、环保、经济的新阶段。

自生成负极:突破循环瓶颈的锂金属技术

发布会上,宁德时代还介绍了一种“自生成负极技术”。该技术通过精准调控纳米级的界面组份与结构,使离子传导速度提升了两个数量级。

该技术关键在于能够实现金属元素在界面上致密且均匀的沉积,使活性离子消耗速率降低近90%,对应电池存储性能提升300%,最终达到减缓电池衰减、延长电池循环寿命的效果。

结合描述来看,该技术指向锂金属负极领域,关键突破在于攻克了锂金属循环衰减的瓶颈。

此外,新型有机溶剂的应用提升了电解液耐高温性能,使电芯热稳定性提升80%。若与三元正极材料搭配,该负极技术有望使电池能量密度提升至1000Wh/L以上。

“双核”架构:超长续航与超高倍率的定制化组合

基于以上产品和技术,宁德时代进一步推出了“双核架构”。这一概念借鉴了航空领域的双引擎设计,在一个电池系统内集成不同化学体系的电池。

该架构包含一个满足日常或快充需求的主能量区,以及一个搭载自生成负极技术(锂金属电池)以提供高能量密度和长续航的增程能量区。

该双核架构具备五大核心功能特征,旨在全面提升系统性能、可靠性与安全性。

其高压双核采用独立能量单元(常为高能量密度与高倍率电池组合),能在极端故障时,由BMS毫秒级完成故障切割与能量重构,通过物理和电气双重隔离及拓扑重组技术,确保高压供电不中断。

低压双核则为关键的12伏系统提供冗余供电,一旦发生故障,可在毫秒内无感切换,保障照明、转向等核心低压功能零降级稳定运行。

结构上,结构双核借鉴航天分仓理念,实现物理隔离和功能备份。即使部分结构受损,也能维持整体功能,保障车辆继续行驶,树立了“结构受损不等于功能失效”的新标准。

同时,热管理双核支持对电池包内不同区域进行独立的、差异化的温度控制。

最后,热失控安全防护双核采用独创的分区隔离加主动防御机制,能在电芯热失控时迅速定向排气并隔离故障单元,确保其余部分“全域无干扰”运行,重构了热失控防护体系。

宁德时代CTO高焕表示,“骁遥双核电池”正是公司思考如何推出更适合智能驾驶时代动力电池的成果。

当前电池已从能量载体升级为智能驾驶的核心,而双核架构通过硬件双核设计与软件智能协同,不仅为智驾系统提供可靠保障,更为L3、L4级自动驾驶预留了拓展空间。

在具体产品上,宁德时代发布了多款骁遥双核电池。

其中包括骁遥“钠-铁”双核电池(钠新电池 + 磷酸铁锂自生成负极电池),总电量75kWh,纯电续航达700km。

骁遥“铁-铁”双核电池(第二代神行超充电池 + 磷酸铁锂自生成负极电池),纯电续航超过1000km,主能量区支持峰值12C快充,5分钟可从5%补能至70%。

骁遥“三元铁/双三元”双核电池(三元电池 + 磷酸铁锂/三元自生成负极电池),输出功率大于1000kW,支持12C超充峰值和1500km续航。

发布会最后,宁德时代董事长曾毓群总结了多核技术的三大核心价值。

首先,它标志着动力电池发展从“参数推动”进入“需求引领”的新阶段,最终将使深度定制化成为现实,消费者无需在续航、低温性能、寿命、安全、快充等多个维度间进行妥协。

其次,这项技术创新被认为使产业回归了价值创造的本质。

最后,多核技术的应用将不仅局限于乘用车领域,还将加速新能源在电动巴士、重卡、飞机、轮船以及工商业储能等全场景的产业化落地。

同时,它也将大大加快固态电池等前沿技术的应用推广,因为可以通过双核、多核设计来弥补固态电池在倍率等方面的短板,加速其商业化落地。

本文作者:高工关注,来源:高工锂电,原文标题:《宁德时代首个科技日聚焦:12C铁锂快充、自生成负极与“双核”架构》

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