麒麟电池行业分析.docx

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1、麒麒电池行业分析1直击行业痛点，宁德时代新一代麒麟电池性能实现突破新能源汽车行业发展迈入后半程，性能越发追求极致化。2023年我国新能源汽车渗透率已经超过了25%,各大传统燃油车品牌陆续下场布局，新能源车企也不断推出新的车型填补细分市场。从消费端来看，“安全性焦虑”、“充电焦虑”、“里程焦虑”仍有待进一步优化。相关方面的性能提升是以技术创新为主要驱动力的新能源汽车行业的长期发展诉求。快充需求、续航需求和安全性需求要求产业链多维度技术升级。从动力电池层面来看，更快的补能速度要求电池在更短的时间内接受更高的功率输入，更长的续航里程要求动力电池有更大的带电量和更轻的车辆自重，而安全性能的保障则要求电

2、池能够有效的疏散电池充放电时产生的热量、抑制副反应发生并且具有更高的抗冲击、防止形变能力。然而这些需求本质上来看，是相互矛盾的，比如电池容量增大,充电时间却要缩短。这种关系决定了无法通过单一技术的改进来满足这些需求，而是需要在多个性能上实现突破才能够真正解决痛点，推动行业的发展。宁德时代麒麟电池2023年量产装车，支持4C快充和IOOo公里续航。2023年6月23日，宁德时代在麒麟电池发布会上发布新技术电池技术麒麟电池。将电量快充至80%的时间缩短到了10min,实现了4C充电倍率，同时麒麟电池系统能量密度为255Whkg,体积利用率达到了72%,续航里程超过1000kmo搭载了CTP3.0技

3、术的麒麟电池不但性能相对于前两代CTP电池有较大的提升，对比市面上其它较为有竞争力的动力电池产品，如比亚迪刀片电池、特斯拉4680电池也有突出的优势。近期，宁德时代麒麟电池已经实现量产，首装车型为极氟009ME版，电池容量14OkWh,C1TC续航里程822kmo另外，在2023年上海车展上，理想汽车透露其第一款纯电动汽车也将搭载宁德时代的4C麒麟电池。图表3:宁德时代联心电池主要性能255hkgAC快充性能系统能密度t5O%导热性能安全72%系统集成效率CTP3.046800电池1.1 亮点一：15分钟充电，更短的充电时间麒麟电池的4C充电倍率，在动力电池环节解决了补能效率的难题。根据易观分

4、析的调研报告显示2023年我国82%的新能源车主充电时长介于0.5-2.0小时之间，超过四分之一的车主充电频率达到了一天一次,充电时间和排队时间长成了困扰50%以上用户的问题。4C充电倍率代表着麒麟电池可以在15分钟内完成整个充电周期，其快充区间缩短到了10分钟，并能够在分钟之内进行热启动达到适宜的充电温度，针对性解决了新能源汽车充电时间相较于传统燃油汽车平均5分钟左右的补能时间过长的消费痛点。在单体电芯层面上，动力电池充放电倍率的提高主要通过优化锂离子脱嵌效率来实现，因此负极材料对快充性能有较大影响。在锂电池的主要组成材料中，正极材料主要决定电池能量密度和成本，相对于负极材料发展更为成熟；负

5、极材料则主要影响锂离子电池的首次效率、充放电倍率、循环性能等，技术迭代相对缓慢。传统石墨负极材料占据了90%以上的市场份额。目前，石墨负极材料实际比容量已经达到了360365mAhg,接近理论比容量372mAh/g；石墨层状结构也决定了锂离子脱嵌时传输路径较长，效率相对较低，在大功率充电时锂离子积聚形成锂枝晶，刺穿电池隔膜，引发短路等安全问题，继续采用石墨负极难以达到进一步压缩充电时间的目标。困表5:锂寓于在负极上的脱嵌过穆充电厂1放电正极材料负极材料子IBR元案。.5麒麟电池利用硅基负极更强的脱嵌锂离子能力将快充时间进一步缩短。单质硅得益于正四面体结构能够从更多方向上嵌入锂离子，理论比容量达

6、到了石墨负极的10倍以上。但相比于石墨较为稳定的层状结构，晶体硅脱嵌锂离子时形变程度更大，可以达到300%,负极结构容易被破坏，缩短电池使用寿命。因此，主流的硅基材料主要是指硅氧负极与硅碳负极，其理论比容量虽然低于单质硅但仍然远超石墨负极。对比业内已发布动力电池的快充性能，麒麟电池处于行业领先地位。4C快充技术意味着带电量不变的前提下麒麟电池能够接受更高功率的电能输入，在车端促进了相关零部件和技术的迭代，同时也带动了桩端相关产业链在快速补能方向上的发展，800V高压架构作为主流的快速补能实现途径从车端到桩端的环节正在逐步完善，麒麟电池作为其中的一环，在800V高电压平台的风口上加速推进快充时代

7、的到来。1.2 亮点二：255whkg,更高的系统能量密度麒麟电池系统能量密度高达255whkg,代表了目前新能源汽车动力电池系统能量密度的前沿水准。麒麟电池的系统能量密度比同样采用高锲三元正极材料和硅基负极的特斯拉4680电池高出了14.90%,比中银三元材料作为正极和硅碳负极的上汽魔方电池高出了30.77%,比使用磷酸铁锂正极材料和人造石墨负极的比亚迪刀片电池高出了82.14%o系统能量密度的提升主要是为了迎合新能源汽车整车轻量化和长续航的趋势，控制电池自重的同时，提高蓄能容量，解决了“续航焦虑”的问题。SCTB(CeI1tOBOdy)三种类型。CTP技术最早由宁德时代在2019年提出，采

8、用一个大虚拟模组结构代替了原有的多个模组。2023年特斯拉在发布会上强调的CTC技术与比亚迪在2023年5月在CTP技术上进一步提出的CTB集成方案有很多相似之处，将电池包与汽车底盘集成在一起，集成效率进一步提高。除了已经发展较为成熟的CTP集成方案，宁德时代自2023年提出CTC概念以来也积极对其进行布局，并透露将于2025年左右推出高度集成化的CTC方案。图表14:宁续时代CTP技术迭代无模组方案续航里程能量密度结构变化CTP1.0500km180Whkg例板CTP2.0600km200Whkg端板CTP3.01000km255Whkg横纵梁麒麟电池所使用的CTP技术自宁德时代首次提出以来

9、已经过三次迭代。CTP1O技术采用虚拟的大模组概念，使用绑带代替传统模组的侧板，体积利用率达到了55%,系统能量密度达到了180Whkg,能够支持500公里的整车续航里程。CTP2.0技术进一步利用箱体上的纵横梁来代替端板，体积效率相比于1O方案提升了30%,同时，整体的能量密度增加至200Whkg,能够搭载750V高压充电平台实现2.2C的充放电倍率，可以支持600公里的续航里程。CTP3.0技术则是使用多功能弹性夹层替代了原本的横纵梁和水冷板，扩大换热面积的同时也增强了电池的结构强度，能量密度比2.0方案提高了25%,在续航里程上也有较大的突破。2.2 麒麟电池内部结构设计独具匠心麒麟电池

10、的结构设计主要是在满足散热和结构强度的需求下，兼顾空间利用率，提升电池的集成度。为了保障电池包的结构强度，麒麟电池还在下箱体上增加了额外的定位结构来固定电芯和多功能弹性夹层。根据麒麟电池的专利文件，多功能弹性夹层是通过自身上设有的第一定位部和下箱体上第二定位部配合安装于下箱体上，提高了安装精度并简化了原有定位结构。此外，麒麟电池箱体结构的侧壁上和下箱体表面设有限位凹槽，对电芯进行限位抵接，保障了电池组在各个方向上的结构稳定性，防止电芯之间的相互挤压，便于电芯入箱自动化堆叠。困表18:雄麟电池专利附图麒麟电池去除传统的横纵梁结构，将隔热垫、水冷板、横纵梁集成为多功能弹性夹层。在麒麟电池内部每两排电芯紧靠成为一组，共享一个冷却通道，节约出了更多空间。多功能弹性夹层替代了原来电池包里的冷却单板，作为多功能分总集成式冷却板主要起到了三个作用：有效隔绝电芯之间的热量传导并疏散电芯的热量。还作为横纵向支撑结构承受外界破坏能量，防止电芯受到挤压形变，多功能弹性夹层内搭建的微米桥连接装置能够灵活自由伸缩，在高密度电芯排布的前提下保障了一定的形变空间。此外这种结构设计可以在替代传统横纵梁的同时也进一步优化掉了传统冷却板的防护底板，起到了轻量化的效果。麒麟电池结构设计的另外一个关键点是电芯倒置