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去年6月，宁德时代发布第三代CTP电池—麒麟电池，9个月过去，宁德时代麒麟电池已经实现量产。
4 z6 e. y \7 f5 p那么宁德时代麒麟电池对比特斯拉4680电池有什么不一样？
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9 _+ S* z8 @/ ]2 I3 b$ {8 P据宁德时代介绍称，在相同的化学体系、同等电池包尺寸下，麒麟电池包的电量，相比4680系统提升13%。
- S% Y* A* q3 w/ ]8 [% a7 ?但除了电池包能量密度之间的差异，两者的设计思路又有什么不一样？& E1 r" u8 E: V0 _4 Q: ^# o2 h
先一句话总结，特斯拉的4680电池，胜在电芯单体能量密度更高，特点是通过改变电芯结构材料达到更高能量密度。1 I0 T# u }, x
而宁德时代的麒麟电池，则胜在电池包整体能量密度更高，核心在于精简电池包结构。
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麒麟电池是宁德时代第三代CTP电池，CTP的特点就是无模组。
- | F7 r* E$ ?8 z2 W8 P早起动力电池包是采用“电芯-电池模组-电池包”的封装形式构成，结构上有一种层层递进的感觉，但相应的电池包内的高压线缆和模组结构件也挤占了电芯的空间。% k: z& k" z% [$ ^9 \8 S4 E: Q, e8 N
无模组则可以节省这部分，让电池包内塞入更多电芯，以提高整体体积的能量密度。2 W/ [1 r9 r5 `7 n/ e" e- v; ^
CTP电池也是宁德时代首创的技术路线，核心就精简电池包结构。4 J2 K* K8 v3 G
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: i6 K0 m2 k3 @6 H比亚迪CTB技术也是这种思路，把刀片电池本身与车身直接融为一体，精简了大量结构，包括零跑CTC技术也是如此，比如取消电池包上盖板，区别只是宁德时代作为动力电池厂家，CTP技术仅针对电池包本身。
! g- h7 o# Z6 H6 m2 A+ v) p其实特斯拉CTC也是类似一样的技术理念，但具体到4680电池上还有不同。# F. c# B8 G2 {9 q4 [# q! ^
说回到麒麟电池，作为宁德时代第三代CTP电池麒麟电池堪称是无模组技术的集大成者。0 c! w- E' Z. R
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传统电池包内部，为了碰撞安全性，需要在电池包框体内加入横纵梁来保障结构强度，同时为了散热和隔热需求，还需要在电池包顶部或底部加入水冷板以及在电芯之间塞入隔热层。
6 h) U3 V* O5 [1 q但在麒麟电池内部，传统的横纵梁、隔热层和水冷设计被集成在一起，成为了一个新的多功能弹性夹层。, G( U9 m1 F' d# j! r
这个新的多功能弹性夹层平行于方形电芯，同时垂直于上下电池包壳体，所以同样也起到了保障电池包结构强度的作用。
; a2 V. E$ r- `% E又由于水冷系统从过去电芯的顶部或底部，转移到做电芯的侧面，散热面积增大，效率也提高了，这对高功率的快充场景是很有利的。
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根据宁德时代说法，麒麟电池的散热面积扩大4倍，电芯控温时间缩短至原来的一半，可支持5分钟快速速热启动及10分钟快充至80%。+ O8 P* K& L8 ]
并且麒麟电池在多功能弹性夹层内还搭建了微米桥连接装置，可以配合电芯在充放电的过程中产生的轻微形变而进行自由伸缩（水冷通道中的风冷通道），相比电芯贴电芯的设计，这种给电芯留有膨缩冗余的设计，也会提升电池的循环寿命。( Q* b4 b% W, K8 Z
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7 W$ t0 [0 S1 }2 x. A# E另外，在麒麟电池包内部电芯的排布上，其电芯通过采取倒放布置，利用电芯正极的空隙，把热排气和底部球碰缓冲空间也集成在一起。
4 i& {( _* y) k对比其其他电池包，类似于排气通道在电池包中央或两侧的设计，这种结构更为紧凑。8 ^; b: J1 C- V6 K$ U
从整个麒麟电池包内部空间上，这种设计会给电芯多留了6%的空间，塞入更多了电芯，也就提升了电池包整体的能量密度。
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对比之下，特斯拉4680电池，体积利用率为63%，电池组能量密度217Wh/kg。) R5 V |6 Y! R# J# b$ A
而宁德时代麒麟电池包，体积利用率72%，三元电芯系统能量密度可达255Wh/kg，妥妥的压特斯拉一头。
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只是宁德时代麒麟电池的能量密度255Wh/kg背后，电芯依然是NCM三元锂，结构或者化学配方并没有看到变化。
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5 \# ~. U& U2 S7 {# n& F/ J, W可以说，宁德时代麒麟电池的特点就是在电池包内部进行高度集成化，本质还是在电池包结构上做文章，在一定空间年内极大的释放了释放电芯容量，但电芯并没有发生变化。
& }* }* n+ o4 q) j% s& @比起宁德时代麒麟电池，特斯拉4680电池的特色就在于电芯结构材料上的改变。: w& Z8 X/ l) z/ v& D
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特斯拉4680电池不同之处首先是全极耳设计，电池极耳是什么可以看上图红框区域。
, b( Z5 x) R1 N' e极耳是电池电极的输出端，也是电池内部最容易过热的地方，传统电池有两个极耳，分别连接正极与负极。+ d6 \' ~% i, P8 u
但特斯拉4680电池把正负极整个面都变成了极耳，不仅使得导电面积变大，电子运动距离大幅缩短，还能够降低电池欧姆内阻，即便大功率输出也不容易过热，所以还提升了电池倍率性能。
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此外，由于特斯拉4680电池圆柱电池，虽然对比宁德时代方形电芯劣势是电池包一定空间内集成度较低，体积利用率为63%，但好处却也是单体电芯更容易散热了。
- c! T" | l: d7 y1 N; h+ ~更容易散热的全极耳设计+更易散热的圆柱电芯，使得特斯拉可以在4680电芯正极采用含量更高的高镍配方，再加上硅碳负极，所以特斯拉的4680的三元电芯能量密度能达到300Wh/kg。
% ?( e( Y' Y4 O$ [0 T$ a$ A特斯拉4680电池实际上是一种改变了电芯结构、材料的技术方案，而在整个电池包结构上，特斯拉也有CTC技术，比如电池包上盖板直接做车身底板，一样是提升空间内电芯容量的方法。
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应该说在提升电池包系统能量密度上，特斯拉4680电池和宁德时代麒麟电池是殊途同归，目的一致但路线不同。
: X. C8 O1 i9 M5 s% V* a特斯拉4680电池已经率先上车，而如今麒麟电池同样也已经量产，首搭麒麟电池的极氪009今年第二季度即将交付。
+ V- M' f, e! p2 |只不过，两种技术方案哪一种会更具前景呢？对于消费者来说，或许我们只看续航里程，但对于厂家来说，哪一种技术方案更具成本优势是更为重要的，但这是另一个话题了。
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发表于 2023-3-24 17:54:43
