宁德时代整出了个改变行业的狠货而且马上就要量产了

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宁德时代整出了个改变行业的狠货而且马上就要量产了

2023-08-19 05:37:33 来源：快科技

作为一个汽车编辑，脖子哥是真没想到，有一天我会在选车上这么纠结。

前一阵，传言明年会取消的新能源车购置税补贴，一下子就续到了 2027 年底。身边本来打算明年买油车的朋友们，为了薅这 3 万块的羊毛，转头就挑起了电车。

(资料图)

自己挑不出来的，就来问了我。挑着挑着我发现，按大家对电车的要求，我也挑不太出来。。。

说实话，大家的要求也不复杂：续航长、充电快、安全，然后价格别太贵。

然而放眼望去，现在能买到的电车，充电快的不便宜、价格低的充电慢；续航短的没市场，跑得远的也没几辆。

就感觉，现在的电车分成了入门低性能和旗舰高性能两个流派，但对很多人来说，主流中性能才是最理想的。

但和我的微信余额一样，人们最需要的，往往就是不存在的东西。

可既然市场和需求摆在这里，那为啥厂家们就不能搞出一个哪哪都比较均衡的车型呢？

说实话，厂商们也是这么想的。但无奈，真做不出来。

为啥？因为电池。

我们常说的动力电池，是一台车上最重要的部件之一。

在电车上，咱们能想到的几乎所有性能，比如续航、快充、安全、性能等参数，和它都有直接的关系。

十几年前国内刚开始发展新能源车的时候，绝大部分车企给自家产品用上的，都是磷酸铁锂电池。

这个磷酸铁锂，其实就是电池正极的材料。

这类电池，有着循环次数多且材料成本较低的特点，也就是实惠又可靠。

虽然能装进去的电量并不是很多，但因为当年电车的电池普遍都不大，性价比拉满的磷酸铁锂电池就成了当年的主流。

2017 年，新的新能源补贴政策发布，直截了当地规定了只有电池能量密度高于 90 Wh/kg 才能获得补贴，而且能量越高补贴越高。

能量密度不高，且提升起来非常困难的磷酸铁锂电池表示受到了针对。

也是在这时，现在大家都很熟悉的三元锂电池就成为了主角，它的特点，就是能量密度大。

所谓三元锂，其实就是把正极材料中的过渡金属元素换成了镍、钴、锰三种材料。

和磷酸铁锂电池相比，三元锂电池因为拥有能让锂离子快速嵌入和脱嵌的层状结构，所以不仅能量密度更高，电池的充放电倍率也能更大，也就是更加适合做快充。

要说短板，也不是没有，那就是太贵。

就比如正极材料里的钴，不仅需要进口，还属于贵重金属。它的价格一高，车价自然也就高起来了。

靠着更好的性能，三元锂电池的装机量也一度占据了动力电池总量的大半。

至此，市面上电车就形成了两条相对稳定的技术路线：

实惠的产品用磷酸铁锂电池，便宜稳定；高端的车型用三元锂电池，贵但也更强。

那咱就是说，如果再加把劲，搞出一个便宜版的三元锂或是高级版的磷酸铁锂，岂不就完美了？

这个道理，各家车企和电池企业其实门清。

很长时间以来，他们也都在尝试降低三元锂电池的成本，或是提升磷酸铁锂电池的性能。

一直没有落地的成果，主要原因还是材料的性能上限提升起来，实在是有点太难了。

就比如磷酸铁锂电池之所以导电性差、没法做快充，就是由磷酸铁锂这个材料天生的特性所决定的。

从结构上看，磷酸铁锂的在三维空间里是一个类似于橄榄石的结构，几个磷氧四面体一拼就形成了一个锂离子传输的一维通道。

充电的时候，锂离子从这个通道离开正极；放电的时候，锂离子从这个通道回到正极。

但也就是这个只有一维的通道，极大地限制了锂离子的扩散。

就像在一个车流明明很大的地方，却只有一条单车道的路，想想都知道一定会堵车。

除此之外，磷酸铁锂正极的克容量也天生较低，也注定了它理论能量密度不会太高。

看着虽然有些抽象，但这个克容量简单来说，指的就是 1 克的正极材料里，能容纳多少锂离子。

理解起来大概就类似屏幕里的像素密度，在同样的面积里，谁像素多谁牛逼。计算的公式大概是这样：

理论克容量=（1/摩尔质量） x Li计量个数×法拉第常数×（1/3.6）

比如 523 三元锂电池的正极材料就是 LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O2 ，理论克容量就有280 mAh/g，而磷酸铁锂的正极材料 LiFePO4 ，理论克容量算下来却只有 170 mAh/g，差距肉眼可见。

同时，因为铁元素的还原程度不好掌握，刚下线的磷酸铁锂电池里，可能有的是二价铁，有的却是三价铁，怎么保证生产的一致性也是个大问题。

这些难题里头随便拿一个，都得让厂家研究上一阵了。

可想要让磷酸铁锂电池的性能得到全方位的优化，这些也都是绕不开的坎。久而久之，瓶颈就出现了。

而想买车的消费者，也就只能在实惠和高性能之间反复纠结了。

好消息是，这个很长时间以来看着突破无望的瓶颈，现在似乎终于有了被打破的迹象。

因为就在前两天，宁德时代发布了一个名为神行超充电池的全新产品，主打的就是能够让磷酸铁锂电池实现和三元锂电池一样快的充电速度。

不仅10分钟就能充进400公里的续航，总续航也能轻松突破700 公里。

说实话，刚看见这个消息的时候我是极度怀疑的，毕竟有那么多的材料和结构限制摆在这，哪可能说突破就突破。

然而定睛一看，这玩意明年一季度就能交付。。。

好家伙，难不成困扰了大家好几年的磷酸铁锂快充瓶颈，还真就没了？

仔细研究以后我发现，宁德时代解决这个问题的方式，简直和保时捷解决双离合变速箱无法连续弹射的思路完全一致。

那就是用更好的材料和更巧妙的设计，把磷酸铁锂电池的基础结构从头做了一遍。

举个例子，我们在前面讲过，磷酸铁锂电池的正极结构，只有一维的锂离子通道。

宁德时代就在神行超充电池上用上了一个名为超电子网的技术，采用了充分纳米化的正极材料，把这个一维通道的长度大幅缩短了。

路径变短以后，就像本来开车上山走的是盘山公路，现在直接坐电梯就能上去。

锂离子从电池正极脱出时候的阻力就大大减小了，不仅对充电信号的响应更快，充电速度也能得到大幅提升。

而在正极变了以后，宁德时代还把看着提升空间不大的负极也改了。

以往的锂电池，负极用的一般就是石墨。利用上头自然形成的小孔，来包裹从正极飞过来的锂离子。

包裹得越多，充电能力就越强。

为了让负极的性能更强，宁德时代在神行超充电池上，用上了最新研发的二代快离子环技术。

这个设计对石墨的表面进行了改性，在负极的表面设计了一圈名为“快离子环”的结构，增加锂离子嵌入通道并缩短了嵌入距离。

而在负极的极片设计上，神行超充电池采用了“多梯度分层极片”，既从技术上保证了锂离子的嵌入效率，又从实用角度兼顾了够高的能量密度。

配合着“快离子环”，更多的锂离子便能更没压力地、用更快的速度嵌入负极。

颇有种它俩合力，把锂离子骗到负极的感觉。。。

这还没完，就像刚才说的，宁德时代在神行超充电池上，几乎是把能改进的地方全都改了。

比如为了让锂离子在电池里游起来更自由，传统电解液，不要了，换上了超高导的电解液配方。不仅能够降低黏度，还能增强锂离子脱溶剂化的能力，也就是把各种 debuff 都给去了。

传统的正负极隔离膜也不要了，直接换成高孔隙率的版本。

以前负极上又厚又硬的 SEI 膜沉积也不能要了，直接优化成更薄的状态。

俩方法都算是通过物理“开挂”，减小离子传输的阻力。

上头所有加在一起，神行超充电池的基础结构，相比传统的磷酸铁锂电池也就有了彻底的改变。

能做到 10 分钟 400 公里的快充和超过 700 公里的续航，似乎也没那么离谱了。

而在搞明白这玩意的原理以后，我突然意识到，它对电车行业的影响可能是相当巨大的。

首先，文章开头的购车纠结可能就不复存在了。

用上了能够快充的磷酸铁锂电池以后，即使是价格亲民的电车，也能拥有方便的充电体验。再加上电车在后期维保和日常成本上的优势，肯定会有越来越多的潜在车主选择电车。

这不仅挤压了油车的市场空间，也会让混动车型的地位变得略显尴尬。

毕竟，目前大部分的混动车主，至少脖子哥身边是这样，都是把混动当纯电开。发动机的部分，主要就是图一个加油方便和续航有保障。

但混动现在最大的问题，却恰好是电池太小，充电太慢。此前闹着沸沸扬扬的禁止混动车充电风波，原因也就在这里。

在类似神行超充电池这样的产品出现之后，电车不仅在充电效率上会拉开混动一截，价格也能做的和混动一样亲民。

混动好像，突然就没有那么香了。

而在电车的保有量大大增加之后，现在已经略显吃力的充电桩布局肯定会更加吃紧。这无疑会刺激更多的充电桩企业下场填补市场和需求的空白。

时常被人诟病的充电桩不够，大概也会因此得到大幅缓解。

所以在我看来，宁德时代的神行超充电池不只是一个充电更快的技术，更是一个让电车走进更多家庭，让汽车市场加速走向电动化的助推者。

这并不是夸大，毕竟如果哪天有一台售价10万，充电贼快，续航贼长的电车摆在我面前，

比如一台能跑 500公里还支持超快充电的宏光 MINI EV ，我可能真的会毫不犹豫的掏钱买它。

而这，也正是宁德时代正在实现的目标。

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宁德时代整出了个改变行业的狠货 而且马上就要量产了

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