当前位置: 液体金属 >> 液体金属优势 >> 宁德时代大动作凝聚态电池来了,能量密度
宁德时代4月19日宣布,正式发布凝聚态电池,单体能量密度最高可达Wh/kg,创造性地实现了高比能和高安全的兼得,并宣称凝聚态电池车规级应用版本将在今年内具备量产能力,同时开启了载人航空电动化的新场景。
什么是“凝聚态电池”
凝聚态电池是一种“半固态动力电池”。动力电池根据电解质的物态不同,可以分为液态电池、半固态电池、固态电池,目前固态电池还未面世。凝聚态电池属于半固态电池类,电解质有黏附性,但没有流淌性,业内人士认为凝聚态电池的核心是实现超流态,超导态,稳定,传导性更加优越,使电池更加稳定,容量更大,传导效率更快。
和传统的半固态电池的导电机理不同的是,凝聚态电池采用PEO高分子与电解质复合的方式,锂离子更多通过络合-解络合在凝胶体系中传输,不存在流动态电解液,而半固态则是锂离子在固态电解质中的迁移。凝聚态电池相比于半固态产品电导率更高,安全性也更高,在溶剂液体减少后,与负极的副反应减少,不会产生气体。
凝聚态电池的优势
凝聚态电池首先是安全性。其电解质和传统锂电池的纯液态完全不同,是一种半固态化的胶质状态,本身的粘性使得电解质的流动性降低,从而避免传统液态锂离子电池的热失控的风险。
其次是能量密度,宁德时代发布的凝聚态电池能量密度达Wh/kg,而目前的CTP麒麟电池中,三元电池的能量密度为Wh/kg,磷酸铁锂电池的能量密度为Wh/kg。同时,液态锂离子电池的能量密度理论上限为Wh/kg。凝聚态电池的能量密度可极大提升电动汽车的行驶里程,缓解消费者的里程焦虑。
最后,相比于之前的三元电池和磷酸铁锂电池,凝聚态电池在充电速度上也同样有优势。凝聚态电池能构建微米级别的自适应网状结构,调节链间的相互作用力,在增强微观结构稳定性能的同时也能进一步提高电池动力学性能,提升锂离子的运输效率,降低充电所需时间。
动力电池的技术路线
从锂电池技术迭代来看,第一代动力电池以锰酸锂电池为主,目前已基本退出主流电动车市场;第二代动力电池以三元电池和磷酸铁锂电池为主,目前行业内还在不断推动技术突破;第三代动力电池的技术路线目前尚未确定,主要有全固态电池、锂硫电池和锂金属电池等技术正在推进。
从宁德时代自身的电池技术路线来看:主要可以分为磷酸铁锂、中镍高电压、高镍三元和钠电池等几个技术路线。
年宁德时代发布第一代钠离子电池,这种电池在低温性能、快充、环境适应性以及成本方面有优势,与锂电池形成了一定程度的互补。它的能量密度达到Wh/kg,15分钟可快充80%,且可在零下20度还有90%的放电保持率,同时钠离子电池可采用铁锰镍正极材料,与目前锂电池的三元正极材料相比,成本可以降低50%左右。而当时预计的下一代钠离子电池能量密度达到Wh/kg,在年形成基本产业链。
磷酸铁锂和三元电池方面,目前主要应用年宁德时代发布的第三代CTP麒麟电池,三元电池和磷酸铁锂电池的能量密度分别为Wh/kg、Wh/kg,是宁德时代动力电池的主流。其中磷酸铁锂电池主要的优势是性价比,目前20万以内的家用新能源车型几乎都是搭载磷酸铁锂电池。
从宁德时代对自身技术储备的回复来看,目前宁德时代仍然在同步推进钠离子、M3P、凝聚态、无钴电池、全固态、无稀有金属电池等电池技术布局。
对宁德时代的意义
在之前的Q4财报季分享会中我们曾提到过,宁德时代面临的一个挑战是电池的优越性没有拉开差距。从当时的情况来看,宁德时代的麒麟电池虽然借助在电池上下游做的很多布局和整合,使成本相较于其他日韩电池厂有一些优势,但并没有大到几个身位的程度,市场认为麒麟电池的成本其实和比亚迪的刀片电池差不多。同时如果特斯拉的电池量产,成本可能会低于麒麟电池,在性价比上麒麟电池可能会被反超,这是当时大家担忧的一个点。
而随着凝聚态电池的发布,以及宁德时代宣称年内将具备凝聚态电池车规级应用版本的量产能力,可能将再次与市场上的其他竞争玩家拉开身位差距。
综合来看,宁德时代本次发布的凝聚态电池,可能有利于宁德时代在未来保持电池领域的定价权以及自身的利润率。但我们在分享会中也提到过,宁德时代目前的估值表现出来的已经是一个对未来的销售额、利润率都比较乐观的状态了,所以对股价方面的影响仍需观察。
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