寧德時代發(fā)布4C磷酸鐵鋰電池，創(chuàng)新性低于預期

第一電動大牛作者 NE時代 2023-08-17 21:33

8月16日，寧德時代發(fā)布了一款4C超充磷酸鐵鋰電池，充電10分鐘續(xù)航400公里；即使在-10℃低溫環(huán)境下，也可實現(xiàn)30分鐘充至80%。

磷酸鐵鋰性能上又填補了一塊短板，再一次縮小了與三元電池的性能差距。

寧德時代將該電池命名為神行4C超充電池。根據(jù)寧德時代方面介紹，該電池在2023年底即可實現(xiàn)量產(chǎn)，明年一季度搭載該電池的新車將正式上市。

不過，整場發(fā)布會對成本只字未提。大概率4C電池的成本要高于普通的磷酸鐵鋰電池。

此外，筆者在與業(yè)內(nèi)人士溝通過程中發(fā)現(xiàn)，普遍對發(fā)布會的評價不高，認為技術(shù)突破性不足。

磷酸鐵鋰性能提升

隨著電池容量的提升，充電速率已經(jīng)成為新能源汽車發(fā)展的另一顯著瓶頸，尤其在磷酸鐵鋰電池市場占比已超過2/3的情況下。

寧德時代進一步改進的磷酸鐵鋰電池，可以做到充電10分鐘續(xù)航400公里，同時可以實現(xiàn)了最高續(xù)航超過700公里，實現(xiàn)了比肩油車的續(xù)航能力。

神行超充電池展具

在低溫性能方面，曾經(jīng)被詬病不耐低溫的磷酸鐵鋰，通過寧德時代的改進，也實現(xiàn)了“全溫域閃充”能力，即使在-10℃低溫環(huán)境下，也可實現(xiàn)30分鐘充至80%。

在神行4C超充電池上實現(xiàn)了-10℃低溫、以及20%低電量狀態(tài)下，依然可以讓電動汽車實現(xiàn)0到100km/h加速不衰減。

如何安全快充

要實現(xiàn)電池快充，就要在更短的時間內(nèi)實現(xiàn)鋰離子從正極到負極的移動。

快充的副反應在于，在較高的充電倍率下，容易誘發(fā)金屬鋰沉積和枝晶生長，導致電池性能衰減并出現(xiàn)安全問題。

鋰離子的在快速移動中會產(chǎn)生隱患，如果負極不能快速接收這些鋰離子，就會在負極表面形成枝晶。堅硬的枝晶會刺破隔膜，導致正負極相連，電池短路起火和爆炸。

鋰離子無法嵌入負極，原因一般是由于負極嵌鋰空間不足或鋰離子遷移阻力過大導致。

因此，提升速度同時又防止析鋰，寧德時代從五個方面入手：

一是，正極方面，采用“超電子網(wǎng)”正極技術(shù)。采用充分納米化的磷酸鐵鋰正極材料，并搭建四通八達的超電子網(wǎng)，降低鋰離子的脫出阻力，使充電信號快速響應。磷酸鐵鋰材料納米化后，增大了反應界面并可以提供更多的擴散通道；材料的缺陷和微孔多，理論儲鋰容量高；因納米離子的小尺寸效應，減少了鋰離子嵌入脫出深度和行程；聚集的納米粒子的間隙緩解了鋰離子在脫嵌時的應力，提高了循環(huán)壽命等。

二是，負極方面采用快離子環(huán)技術(shù)，就是運用孔道優(yōu)化和‘快離子環(huán)’技術(shù)，通過表面修飾、顆粒設計等技術(shù)手段，讓負極材料表面形成多孔結(jié)構(gòu)，增大反應物之間的接觸面，為鋰離子嵌入提供豐富的活性位點，讓鋰離子還可以從基面嵌入，打造專屬于鋰離子的環(huán)城高速網(wǎng)，大幅度提高鋰離子在石墨負極的嵌入速度，從而減少鋰離子在石墨負極表面金屬鋰沉積和枝晶生長概率。