吳凱：動力電池技術創新助推全面電動化
在2022中國電動汽車百人會發言的寧德時代首席科學家吳凱
一年前，寧德時代董事長曾毓群先生在行業內首次提出，未來5年間動力電池將進入TWh時代。當時來看，這一判斷很激進也很大膽。但2021年，全球新能源汽車發展速度超過了很多人預期。基于包括韓國SNE、彭博社等權威機構的預測，TWh時代真的會在2025年前來臨。
高電動化率下的用戶痛點
2021年，全球三大主要市場的電動化率全面加速。隨著滲透化率的不斷升高，新能源汽車走進千家萬戶，用戶對新能源汽車的各種短板的焦慮和抱怨也不斷增加，包括里程焦慮、安全焦慮、充電焦慮、冬天掉電焦慮、低殘值焦慮等等。解決好用戶的這些核心痛點，是全產業鏈的共同責任，電池企業更是責無旁貸。
寧德時代直面這些挑戰，通過“高效成組技術”、“無熱擴散技術”、“組合換電整體解決方案”等，解決用戶焦慮，助力全面電動化進程。
技術創新推動電動化發展
01 高效成組技術
如下圖，我們統計分析了近三年乘用車的續駛里程分布。消費者對長里程的追求，仍然是一個趨勢。但面向全面市場化時代，長里程要兼顧經濟性問題。高效成組技術既能解決里程焦慮問題，不同化學體系的搭配又能兼顧經濟性需求。
CATL通過不斷技術迭代，推出了第三代CTP技術，我們內部稱其為麒麟電池，其系統重量、能量密度及體積能量密度繼續引領行業最高水平。在相同的化學體系、同等電池包尺寸下，麒麟電池包的電量，相比4680系統可以提升13%。
02 無熱擴散技術
針對新能源汽車的安全問題——現在生活中越來越多的封閉建筑空間，如車庫、地下停車場、防空掩體等，這些封閉空間排煙慢、視線差、救援難度大，對電池系統安全性也提出了更高的要求。
如果在電池單體失效的情況下，系統不發生熱擴散，就能極大降低熱失控后的煙氣危害；建筑物內，根據電芯單體熱失控產氣量，就比較容易設計和安裝排煙系統。這樣的話，新能源汽車的安全性就能得到大幅提高，可以最大程度保護生命財產安全。
當前國標要求≥5分鐘的熱擴散，是最低的門檻級要求，企業應該以不發生熱擴散作為設計標準。實際上，優勢企業已經主動作為，通過構建多級安全防護技術，實現電池系統不熱擴散的目標。
下圖是近三年，車企對我們產品熱擴散要求的統計數據，呈不斷提高趨勢。
可以看到，2019年有一半的客戶對熱擴散沒有要求；2020年有超過80%的客戶要求和國標一致，即熱擴散時間不小于5分鐘即可，還有14%的客戶要求系統不發生熱擴散；2021年客戶的安全要求有了徹底改變，已有86%的客戶要求電池包不發生熱擴散。寧德時代的客戶基本覆蓋了國內外絕大部分車企，這說明不熱擴散已經成為車企對電池系統安全性的普遍要求。
2020年9月，寧德時代率先在811產品上實現了無熱擴散，在我們的引領下，陸續有部分車企、電池企業都推出了各自的無熱擴散技術。當前無熱擴散技術已經成為行業主流。
上周，工信部發布了2022年汽車標準化工作要點，明確提出要啟動動力電池安全標準修訂，提升熱失控預警和安全防護水平。這代表著政府對安全的高度重視，決心從強制性標準角度提高熱擴散要求，大幅提高安全門檻。
寧德時代一直致力于高比能體系的安全設計，在2020年8系產品無熱擴散技術量產后，1000km更高比能的無熱擴散技術也將會在2023年實現量產。
03 組合換電整體解決方案
為了降低消費者的成本焦慮、充電焦慮和殘值焦慮，解決多場景的應用需求，我們推出了組合換電整體解決方案：
· 對于終端用戶：車電分離，降低電動車首購成本；可根據實際出行需求選擇電池包個數，更加經濟實惠；
· 對于車企：車型可適配標準電池包，無需獨立投建換電站，可共享換電網絡；
· 對于換電運營商：換電站可兼容不同級別，不同品牌車型，經濟性更具保障；
· 對于社會資源：基礎設施實現共享化，規避社會資源重復投入，如土地、電力等，避免利用率不足問題。
共建全面電動化未來
最后，我想說，電動化進入了新階段、新征程。希望大家共同努力，用新技術、新突破、新標準，持續提升用戶體驗，共同致力于推動全面電動化早日到來。