鉅大LARGE | 點擊量：969次 | 2021年06月22日
CATL前沿電池技術(shù)追蹤
高比能技術(shù)
寧德時代電池系統(tǒng)能量密度可達到215wh/kg，這是因為寧德時代采用了CTP技術(shù)、高鎳技術(shù)、高電壓技術(shù)、超薄基材等技術(shù)。
CTP技術(shù)：通過簡化模組結(jié)構(gòu)，使得電池包體積利用率提15%~20%，零部件數(shù)量減少40%，生產(chǎn)效率提升50%。
高鎳技術(shù)：高鎳811領(lǐng)先體系，配合業(yè)界首創(chuàng)的納米鉚釘技術(shù)，在電芯層面進行結(jié)構(gòu)加固防護，大幅度提升能量密度，有效兼顧高標(biāo)準安全可靠性。
高電壓技術(shù)：精準的單晶顆粒設(shè)計，搭配耐氧化電解液，通過不斷拓寬電壓上限，脫出更多的活性鋰，從而顯著提升能量密度，實現(xiàn)最優(yōu)性價比。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
超薄基材技術(shù)：4.5微米超薄箔材，薄而不破，薄而不皺，在有限的殼體空間內(nèi)，無限瘦身減重，單體電芯能量密度提升幅度高達5%~10%。
長壽命技術(shù)
寧德時代采用長壽命技術(shù)，最高可達16年或200萬公里，具體技術(shù)如下：
低鋰耗技術(shù)：可以大幅減少電芯使用過程中的活性鋰消耗，顯著提升陽極材料表面和本體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，達成超長壽命的性能需求。
鈍化陰極：通過陰極FIC涂層技術(shù)構(gòu)造極片自休眠鈍化膜，降低存儲過程活性，使用時再重新激活，像動物冬眠相同，大大降低了損耗。
仿生自修復(fù)電解液：自動修復(fù)固體電解質(zhì)（SEI）膜缺陷，確保其完整性和穩(wěn)定性，展現(xiàn)出自適應(yīng)的保護特性，提升電芯的循環(huán)和存儲性能。
極片微結(jié)構(gòu)設(shè)計：通過極片層級精細設(shè)計，構(gòu)造“離子和電子高速通道”，減小鋰離子擴散阻力，減緩容量衰減。
膨脹力自適應(yīng)管理：引入柔性膨脹力管理技術(shù)，實現(xiàn)電芯膨脹力的自適應(yīng)管理，使電芯膨脹力在使用過程中始終處于一個最佳的環(huán)境中，從而提升壽命。
壽命補償：根據(jù)壽命需求在不同的階段進行補血以及排毒，減緩容量衰減，延長電芯壽命，實現(xiàn)更高價值。
超快充技術(shù)
寧德時代的超快充技術(shù)能夠做到15分鐘充到80%SOC，具體采用了如下技術(shù)：
超電子網(wǎng)：充分納米化的材料表面，搭建了四通八達的電子網(wǎng)絡(luò)，使得陰極材料對充電信號的響應(yīng)速度，和鋰離子脫出速率得到大幅度提升。
快離子環(huán)：修飾多孔包覆層的陽極材料表面，供應(yīng)豐富的鋰離子交換所要的活性位點，極大地提高鋰離子電荷交換速度和鋰離子的嵌入速率。
各向同性石墨：導(dǎo)入各向同性技術(shù)，使得鋰離子可以從360度嵌入石墨通道中，實現(xiàn)充電速度的顯著提升。
超導(dǎo)電解液：通過引入擁有超強運輸能力的超導(dǎo)電解液，大幅提升鋰離子在液相和界面的傳輸速度，實現(xiàn)電池充電速度的快速提升。
高孔隙隔膜：創(chuàng)新性采用高孔隙率隔離膜，能夠有效降低鋰離子的平均傳輸距離，使鋰離子在陰陽極之間來去自如，大幅降低鋰離子傳輸阻力。
多梯度極片：通過調(diào)控極片多孔結(jié)構(gòu)的梯度分布，實現(xiàn)上層高孔隙率結(jié)構(gòu)，下層高壓實密度結(jié)構(gòu)，完美兼顧高能量密度和超級快充雙核心。
多極耳：開發(fā)多維空間極耳技術(shù)，極大提升極片的電流承受能力，突破500A直充時電芯溫升過高的技術(shù)瓶頸。
陽極電位監(jiān)控：通過對陽極電位的監(jiān)控，實時調(diào)整充電電流，確保電池在最大充電速度的過程中不會析鋰，從而能做到極限的充電速度。
真安全技術(shù)
耐溫陰極：對“材料基因庫”進行高通量篩選，鎖定特有的金屬元素，用于與“鎳、鈷”等變價元素進行摻雜，既保證能量密度，又加大氧氣釋放難度，大幅度提升三元材料的熱穩(wěn)定性。
安全涂層：獨創(chuàng)的先進納米涂層技術(shù)，在極片表面形成穩(wěn)定致密的固態(tài)電解質(zhì)界面膜，大大降低材料和電解液的反應(yīng)活性，顯著提高電芯的熱力學(xué)穩(wěn)定性。
高安全電解液：從鋰離子電池四大主材之一的電解液入手，成功開發(fā)了多款功能添加劑，通過改良電解液基因，有效減少了固液界面間的反應(yīng)產(chǎn)熱，顯著提高了電池耐熱溫度及電池的熱安全性。
航天級熱阻隔：超低導(dǎo)熱系數(shù)的特種級熱阻隔材料，獨特的納米孔結(jié)構(gòu)可抑制空氣對流傳導(dǎo)和輻射導(dǎo)熱，防止熱量快速傳遞引發(fā)相鄰電池溫度驟升而發(fā)生熱失控。
自冷卻：基于大數(shù)據(jù)建立的參數(shù)故障及風(fēng)險預(yù)警模型，確保極端情況下電池系統(tǒng)的及時響應(yīng)，主動喚醒整車并啟動冷卻策略，快速“診療”，即刻見效，讓電池重回冷靜。
大數(shù)據(jù)預(yù)警：通過分析、挖掘，提取數(shù)據(jù)深度特點，歸納特點變量內(nèi)在關(guān)系，結(jié)合信號檢測與傳輸技術(shù)，打造故障實時檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)電池預(yù)警，讓再微小的異常都無所遁形。
自控溫技術(shù)
電芯弱短路：控制電機控制器讓電池與電機發(fā)生弱短路，電池在高壓回路形成的脈沖電流用途下迅速加熱，比常規(guī)加熱方式縮短三分之二時間。
電芯溫控：自加熱技術(shù)，可以使電芯最大限度均勻發(fā)熱，克服常規(guī)加熱膜加熱方式造成的電芯受熱不均衡，保青春，抗衰老。
平臺化：借用整車現(xiàn)有高壓架構(gòu)及連接方式，不要修改任何部件，僅需通過優(yōu)化控制算法及策略就能實現(xiàn)自控溫，相比傳統(tǒng)方法零成本投入。
SOC快速修正：針對速熱的使用場景，開發(fā)了一套快速修正算法，可在1分鐘內(nèi)精確預(yù)估電芯狀態(tài)，確保電池荷電狀態(tài)（SOC）誤差率在±3%以內(nèi)。
功率補償：功率補償技術(shù)，在低溫、低SOC的極端狀態(tài)下供應(yīng)穩(wěn)定的放電電壓平臺，通過提高功率，保障電池續(xù)航持久、動力強勁。
耐寒石墨：定制化陽極材料保證陽極界面鋰離子的快速交換，自適應(yīng)離子傳輸孔道縮短了鋰離子在陽極中的傳輸路徑，達成卓越的低溫性能。
耐寒陰極：高活性的陰極材料，賦予了鋰離子快速遷移的特性，并適應(yīng)全天候的使用場景，即使天寒地凍，仍能從容應(yīng)對。
耐寒電解液：低粘度電解液，提高鋰離子傳導(dǎo)速率，尤其是極端環(huán)境下也保持鋰離子暢通無阻，即使滴水成冰，我亦進退自如。
智管理技術(shù)
電芯健康監(jiān)測：結(jié)合電芯失效機理模型，實時監(jiān)控所有電芯，存儲電芯全生命周期內(nèi)每次充電放電等數(shù)據(jù)，分析電芯健康狀態(tài)，提前識別異常電芯。
智能化快充策略：以智能化的電池管理系統(tǒng)（BMS）快充策略為依托，基于溫度及SOC的敏銳識別，讓電池在健康充電區(qū)間快速充電，并保護電池免受快充損害。
參數(shù)實時優(yōu)化：基于大數(shù)據(jù)優(yōu)化建立高精度電池模型，結(jié)合每顆電芯實時狀態(tài)和運行工況，準確預(yù)估電芯狀態(tài)，防止功率和里程跳變。
單電芯能量管理：依托于高性能硬件平臺，可對每一個電芯進行獨立的狀態(tài)計算，提高SOX精度，降低里程焦慮，提升整車性能。
無線BMS：通過電池包內(nèi)無線化通信，簡化采樣線束，簡化電池包裝配，降低成本，提高可靠性，并且實現(xiàn)24小時監(jiān)測。
殘值評估：通過耦合電池模型和老化模型，在線估算電芯老化參數(shù)，獲取材料老化程度信息，可精確評估老化狀態(tài)并預(yù)測電芯剩余壽命。
云邊協(xié)同：利用大數(shù)據(jù)云服務(wù)及車載高性能BMS邊緣計算，車云協(xié)同，實現(xiàn)更全面的診斷及更人性化的電池管理。
V2X：讓新能源車成為“分布式儲能單元”，可參與電網(wǎng)的削峰填谷獲得收益，也可讓愛車成為家庭的備用能量來源和賺錢工具。
