摘要

寧德時代在高比能、長壽命、超快充、真安全、自控溫、智管理6個方面的前沿技術有哪些？

高比能技術

寧德時代電池系統能量密度可達到215wh/kg，這是因為寧德時代采用了CTP技術、高鎳技術、高電壓技術、超薄基材等技術。

CTP技術：通過簡化模組結構，使得電池包體積利用率提15%~20%，零部件數量減少40%，生產效率提升50%。

高鎳技術：高鎳811領先體系，配合業界首創的納米鉚釘技術，在電芯層面進行結構加固防護，大幅度提升能量密度，有效兼顧高標準安全可靠性。

高電壓技術：精準的單晶顆粒設計，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，實現最優性價比。

超薄基材技術：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，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

寧德時代采用長壽命技術，最高可達16年或200萬公里，具體技術如下：

低鋰耗技術：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構的穩定性，達成超長壽命的性能需求。

鈍化陰極：通過陰極FIC涂層技術構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，像動物冬眠一樣，大大降低了損耗。

仿生自修復電解液：自動修復固體電解質（SEI）膜缺陷，確保其完整性和穩定性，展現出自適應的保護特性，提升電芯的循環和存儲性能。

極片微結構設計：通過極片層級精細設計，構造“離子和電子高速通道”，減小鋰離子擴散阻力，減緩容量衰減。

膨脹力自適應管理：引入柔性膨脹力管理技術，實現電芯膨脹力的自適應管理，使電芯膨脹力在使用過程中始終處于一個最佳的環境中，從而提升壽命。

壽命補償：根據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，實現更高價值。

超快充技術

寧德時代的超快充技術能夠做到15分鐘充到80%SOC，具體采用了如下技術：

超電子網：充分納米化的材料表面，搭建了四通八達的電子網絡，使得陰極材料對充電信號的響應速度，和鋰離子脫出速率得到大幅度提升。

快離子環：修飾多孔包覆層的陽極材料表面，提供豐富的鋰離子交換所需要的活性位點，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：導入各向同性技術，使得鋰離子可以從360度嵌入石墨通道中，實現充電速度的顯著提升。

超導電解液：通過引入擁有超強運輸能力的超導電解液，大幅提升鋰離子在液相和界面的傳輸速度，實現電池充電速度的快速提升。

高孔隙隔膜：創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：通過調控極片多孔結構的梯度分布，實現上層高孔隙率結構，下層高壓實密度結構，完美兼顧高能量密度和超級快充雙核心。

多極耳：開發多維空間極耳技術，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瓶頸。

陽極電位監控：通過對陽極電位的監控，實時調整充電電流，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

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定性。

安全涂層：獨創的先進納米涂層技術，在極片表面形成穩定致密的固態電解質界面膜，大大降低材料和電解液的反應活性，顯著提高電芯的熱力學穩定性。

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產熱，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：超低導熱系數的航空級熱阻隔材料，獨特的納米孔結構可抑制空氣對流傳導和輻射導熱，避免熱量快速傳遞引發相鄰電池溫度驟升而發生熱失控。

自冷卻：基于大數據建立的參數故障及風險預警模型，確保極端情況下電池系統的及時響應，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。

大數據預警：通過分析、挖掘，提取數據深度特征，歸納特征變量內在關系，結合信號檢測與傳輸技術，打造故障實時檢測系統，實現電池預警，讓再微小的異常都無所遁形。

自控溫技術

電芯弱短路：控制電機控制器讓電池與電機發生弱短路，電池在高壓回路形成的脈沖電流作用下迅速加熱，比常規加熱方式縮短三分之二時間。

電芯溫控：自加熱技術，可以使電芯最大限度均勻發熱，克服常規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：借用整車現有高壓架構及連接方式，不需要修改任何部件，僅需通過優化控制算法及策略就能實現自控溫，相比傳統方案零成本投入。

SOC快速修正：針對速熱的使用場景，開發了一套快速修正算法，可在1分鐘內精確預估電芯狀態，確保電池荷電狀態（SOC）誤差率在±3%以內。

功率補償：功率補償技術，在低溫、低SOC的極端狀態下提供穩定的放電電壓平臺，通過提高功率，保障電池續航持久、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，并適應全天候的使用場景，即使天寒地凍，仍能從容應對。

耐寒電解液：低粘度電解液，提高鋰離子傳導速率，尤其是極端環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

電芯健康監測：結合電芯失效機理模型，實時監控所有電芯，存儲電芯全生命周期內每次充電放電等數據，分析電芯健康狀態，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（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間快速充電，并保護電池免受快充損害。

參數實時優化：基于大數據優化建立高精度電池模型，結合每顆電芯實時狀態和運行工況，準確預估電芯狀態，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24小時監測。

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，獲取材料老化程度信息，可精確評估老化狀態并預測電芯剩余壽命。

云邊協同：利用大數據云服務及車載高性能BMS邊緣計算，車云協同，實現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。

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