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特斯拉采购麒麟电池?!
导语
著名电池制造商宁德时代研发出的麒麟电池,因为其优秀的性能而闻名业内,甚至获得了电动汽车巨头特斯拉的青睐。最近有消息流出,表示在中国生产的特斯拉由于4680电池良品率的问题,导致难产,因此准备向宁德时代采购麒麟电池,以实现续航性能的进一步提升。而宁德时代最近在互动平台的回复为“公司的供应链合作信息属于商业保密范畴”,似乎进一步坐实了这件事。
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麒麟电池发布历程
2022年6月23日
宁德时代举行“麒麟电池,推陈出新”第三代 CTP 技术新闻发布会。
2022年3月26日
宁德时代首席科学家吴凯在中国电动汽车百人会论坛上表示,公司推出了第三代CTP技术,内部称其为麒麟电池。麒麟电池包的电量,相比4680系统可以提升13%。
2022年5月
宁德时代董事长曾毓群在网上业绩发布会上称,计划于2022年二季度正式发布麒麟电池。曾毓群同时提及,在同样的电化学体系下,麒麟电池比大圆柱电池的能量密度高13%。
2022年6月23日
宁德时代举行“麒麟电池,推陈出新”第三代 CTP 技术新闻发布会。
2022年6月23日
电池龙头企业宁德时代发布第三代CTP(电芯直接集成至电池包内技术)——麒麟电池,系统集成度创全球新高,体积利用率突破72%,能量密度可达255Wh/kg,可让纯电动汽车实现整车1000公里续航。
# 02
特斯拉「独宠」麒麟电池,到底为何?
在宁德时代官方公布的麒麟电池的信息中,我们可以看到麒麟电池中的多功能弹性夹层是由进出水管回路和众多个冷却板共同组成。麒麟电池将之前布置在电池底部的水冷功能相关部件全部转移到了电芯中间,并将水冷、隔热等进行集成。
▲ 宁德时代麒麟电池的多功能弹性夹层
从宁德时代公布的专利,专利名称:《水冷板组件、水冷系统、电池及其箱体以及用电装置》。专利公布号:CN114497826A,可发现麒麟电池水冷板组件及水冷系统的结构细节——
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口琴管式的冷却板实际上是双层结构。下图中 371 为内层冷却通道,372 为外层冷却通道,373为加强结构,其中 373a,373b均为冷却内的加强筋。加强筋进一步加强了冷却液通道的结构强度,可以防止在外力的作用下,冷却通道变形甚至破裂。
▲ 水冷板组件的口琴板结构示意图
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在众多冷却板的两侧,有多个连接管,通过连接管将冷却板之间的冷却液流通路径实现串联,构成内部循环的通道。同时连接管还提高了冷却板组件之间的连接强度。实际上麒麟电池的冷却板还是基于对电芯大面进行冷却。大面冷却不仅可以提高冷却效率,同时可以实现电池单体上下均衡的冷却效果。
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冷却板中有一层是不通冷却液的,如下图箭头所示(示意图),这层不通冷却液的通道可以朝内变形,这样在电池的使用过程中,可以充分吸收电芯膨胀带来的尺寸公差变化,避免单体电芯收到挤压,从而提高电池的循环使用寿命。
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双层冷却板的应用场景。至少有一层是传统的冷却液通道。而另外一层,既可以填充弹性材料,又可以填充相变材料。填充相变材料可以提高整个水冷板组件的热容,用于给电芯起到保温或者吸收热量的功能。
此外,麒麟电池将传统的只起到冷却散热功能的冷却板迭代升级为集结构支撑、冷却散热、电芯隔热和膨胀缓冲四个功能于一体的子系统组件,内部还大量采用了无线控制技术,最大程度简化了内部走线。总之就是尽一切可能将电池包的体积缩小。根据宁德时代专利“箱体结构,电池及用电装置”,授权公开号:CN216648494U,可发现麒麟电池包的结构细节——
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方壳电芯采取背对背侧立方式排布于箱体内,而非原本直立方式,可放入更多单体电芯,更有利于快充,提高体积利用率。
▲ 箱体结构示意图
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冷却板替代横纵梁,使支撑、冷却、隔热、缓冲功能四合一,有效提升空间利用率。新冷却板以加强体的方式插入电池排间,同时连接上盖和下箱体,起到传统横纵梁支撑保护作用;两排电芯共享一个冷却通道,相比一排电芯使用一个水冷板,减少冷却板数量,降低 BOM 成本,有轻量化的效果,更有利于快充时散热;立式冷却板打造横向相对隔离空间,纵向电芯间有膨胀补偿片 绝热气凝胶,有效隔热实现“零热失控”;冷却板采用内外两层冷却通道,可吸收电池充放电及老化时产生的膨胀,减少电池单体挤压,提升电池循环寿命;此外,新水冷板转移至箱体内部,可避免因碰撞易出现破损而导致漏液风险。
▲ 箱体结构爆炸示意图
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下箱体有定位/限位槽,用于冷却板的安装及电芯组的固定,该设计可提高电芯组安装稳定性,避免相互碰撞损坏,但仍需导热结构胶保证强度及优化散热。
▲ 下箱体、加强体及电池组配合示意图
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合作前景值得期待
与此同时,快充也是麒麟电池的一大亮点,在强大温控系统的帮助下,麒麟电池最快能实现10 分钟充满80%的超级充电能力。
一方面是4680电池的良品率不达标,另一方面是麒麟电池的优秀性能,所以特斯拉在中国与宁德时代的合作可能性较高,值得期待!