自从去年下半年开始,全球动力电池老大——宁德时代似乎颇有压力。外有强敌环伺,LG新能源上市,三星步步逼近;内有群雄并立,比亚迪刀片电池纵横捭阖,供应特斯拉。面对后起之秀,如塔菲尔、中航,疲惫的宁德时代没有什么好脾气,挥舞着专利大棒索要数亿侵权费用,试图让其臣服。
铁王座上的曾毓群可能心里也会有那么一丝感叹:老大不好当。
这周,麒麟电池横空出世,算得上是为宁德时代一扫阴霾。
第三代CTP技术,体积利用率突破72%,能量密度比几个月前特斯拉发布的还高出13%,可达Wh/kg,能轻松实现整车公里续航。支持4C快充,10分钟可充满80%电量。
市场为之一振,连产业链上下游也跟着带动起来。宁王果然还是那个宁王。
在前沿君看来,单单10分钟快充80%这条,如果真没吹牛的话,那也是足够吊打其他了。广告语我都替他们想好了:充电10分钟,能跑千公里。
据称麒麟电池将于年量产。同时,宁德可时代在下一代技术的研发也没有丝毫放松——钠离子电池。
钠离子电池由于其成本低、资源丰富、与锂离子电池制造工艺相仿等优势使其成为近年来热门研究方向。但是,受限于目前钠离子电池正负极材料较低的克容重与电压平台,钠离子电池能量密度与锂离子相比始终存在较大差距,无法真正实现商业化应用。在正极材料能量密度始终无法突破的背景下,直接采用钠金属(理论比容量mAh/g)作为负极成为大幅提升电池能量密度的有效方法。
然而,由于钠金属具有在空气中化学稳定性差、熔点低、电化学循环过程中易产生钠枝晶等特点,造成钠金属负极电池在制备工艺与循环寿命等方面存在较大问题,目前无法实现商业化应用。
6月17日,宁德新能源的一件名为《负极极片的处理方法、钠金属负极极片及相关装置》的专利在国家专利局获得公开,公开号为CNA。这件专利是其在去年6月申请专利的一件分案,聚焦于钠金属负极片的处理工艺技术。
专利提供一种负极极片的处理方法、钠金属负极极片及相关装置。通过在真空环境中,用金属蒸气与氧气反应,将反应生成的金属氧化物镀敷在钠金属负极极片表面,形成一层机械强度高、化学性质稳定的金属氧化物保护层。
这个金属氧化物保护层可极大减少钠金属负极极片在加工过程中与空气、水反应而,造成良品率低、性能恶化的现象。同时,由于金属氧化物具有纳米级厚度,可以与钠金属在电化学条件下形成对应钠盐,从而提升钠金属负极极片表面的钠离子传输速率,提升电池动力学性能。
而且,金属氧化物具有较高机械强度,可以在钠金属负极极片充放电发生体积变化时保持结构的完整性,防止钠金属与电解液直接接触形成大量钠枝晶,提升电池循环性能。
在6月7日,宁德时代还公开了一件名为《平板式钠金属电池、电化学装置》的专利,公开号为CNA,提供的是一种平板式钠离子电池的设计。
在此专利中,宁德对比的是比亚迪刀片电池的技术方案。专利中描述:
年比亚迪公司公开了全新“刀片电池”技术,单体电芯长度达mm~mm,使用刀片电池的电池包的成组效率可从之前的40%~50%提升 至65%,电池包的能量密度获得显著提升。但电池做大也给电芯工艺带来巨大挑战,如大极片的涂敷一致性、电解液浸润问题、正负极极片的界面控制、缺陷控制等。
而此专利为了克服上述缺陷,提供平板式钠金属电池、电化学装置。从专利权利要求书中的保护范围来看,主要保护的是电池的极片的微孔设计,包括正极极片的 微通孔的直径为1μm~μm、负极极片第二微通孔直径为1μm~20μm、 微通孔与第二微通孔的重合面积≥负极极片第二微通孔总面积的5%、
但同时,专利第9项权利要求也提出的对钠离子电池的结构保护要求:电芯为平板式结构,所述电芯的长度和宽度均为mm~1mm,所述电芯的厚度为10mm~40mm,所述电芯的长度与宽度之比为(1.1~3.9):1,所述电芯的长度与厚度之比为(10~):1。
专利描述,其有效解决了大极片电池存在的涂敷一致性差、难浸润的问题,使得制备的钠金属电池兼具高的能量密度、倍率性能、循环效率及成本优势。这呼应了专利前面描述的刀片电池的极片涂覆一致性、电解液浸润等问题。
而这个外形尺寸,从长度来看,与刀片电池差不多,从长宽比例来看,比刀片电池形状更方正一些,整体尺寸比较大,所以专利中称之为平板式。
一个有意思的现象:这两件专利的发明人都是曾毓群本人,而且没有第二发明人。而且纵观宁德钠离子电池核心专利,发明人也都是其本人。虽然不一定是其本人亲自去研发,但起码说明其参与度是非常高的,甚至一些构想可能是由曾毓群本人推动研究的。
只要跑得足够快,子弹都追不上我。
个人觉得这是好事。对于新能源电池这个大赛道,在由化石燃料过渡到电池的这个过程中,虽然既有格局中国的几家企业占据一定优势,但刀片电池、、麒麟电池肯并不是最终形态,锂电池虽然现在是主流,但可能也不是最终替代物。钠离子电池、氢电池会是未来吗?谁也说不好。
但电池领域铁王座上的王尚且能够如此注重新新技术,这对于想把欧美日从整个汽车产业链上推翻下来的中国,算是件好事。
透过专利看技术。