大数跨境

CATL宁德时代锂电池前沿技术更新:2020 vs 2023

CATL宁德时代锂电池前沿技术更新:2020 vs 2023 材荟智造
2024-02-21
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导读:CATL宁德时代锂电池前沿技术更新:2020 vs 2023

高比能技术:
2020年电池系统能量密度 215Wh/kg  
vs 

2023年电芯能量密度 330Wh/kg,麒麟电池系统能量密度可达255Wh/kg

2020年

CTP技术

通过简化模组结构,使得电池包体积利用率提15%~20%,零部件数量减少40%,生产效率提升50%。







高镍技术

高镍811领先体系,配合业界首创的纳米铆钉技术,在电芯层面进行结构加固防护,大幅度提升能量密度,有效兼顾高标准安全可靠性。


高电压技术

精准的单晶颗粒设计,搭配耐氧化电解液,通过不断拓宽电压上限,脱出更多的活性锂,从而显著提升能量密度,实现最优性价比。


超薄基材技术

4.5微米超薄箔材,薄而不破,薄而不皱,在有限的壳体空间内,无限瘦身减重,单体电芯能量密度提升幅度高达5%~10%。

2023年

CTP技术

业界首创的CTP高效成组技术,通过高集成结构设计,提升电池包体积利用率。从第一代CTP到最新的第三代麒麟电池,电池包体积利用率从55%提升到72%三元体系的麒麟电池系统能量密度可达255Wh/kg,磷酸铁锂体系可达160Wh/kg


高镍技术

高镍811领先体系,配合业界首创的纳米铆钉技术,在电芯层面进行结构加固防护,大幅度提升能量密度,有效兼顾高标准安全可靠性。


高电压技术

精准的单晶颗粒设计,搭配耐氧化电解液,通过不断拓宽电压上限,脱出更多的活性锂,从而显著提升能量密度,实现最优性价比。


CTC技术

CTC(Cell to Chassis)技术,将电芯与车身、底盘、电驱动、热管理及各类高低压控制模块等集成一体,使行驶里程突破1000公里;并通过智能化动力域控制器优化动力分配和降低能耗,百公里电耗降至12度以下。

长寿命技术:没有新进展

2020年

低锂耗技术

可以大幅减少电芯使用过程中的活性锂消耗,显著提升阳极材料表面和本体结构的稳定性,达成超长寿命的性能需求。


钝化阴极

通过阴极FIC涂层技术构造极片自休眠钝化膜,降低存储过程活性,使用时再重新激活,像动物冬眠一样,大大降低了损耗。


仿生自修复电解液

自动修复固体电解质(SEI)膜缺陷,确保其完整性和稳定性,展现出自适应的保护特性,提升电芯的循环和存储性能。


极片微结构设计

通过极片层级精细设计,构造“离子和电子高速通道”,减小锂离子扩散阻力,减缓容量衰减。


膨胀力自适应管理

引入柔性膨胀力管理技术,实现电芯膨胀力的自适应管理,使电芯膨胀力在使用过程中始终处于一个最佳的环境中,从而提升寿命。


寿命补偿

根据寿命需求在不同的阶段进行补血以及排毒,减缓容量衰减,延长电芯寿命,实现更高价值。

2023年

低锂耗技术

可以大幅减少电芯使用过程中的活性锂消耗,显著提升阳极材料表面和本体结构的稳定性,达成超长寿命的性能需求。


钝化阴极

通过阴极FIC涂层技术构造极片自休眠钝化膜,降低存储过程活性,使用时再重新激活,像动物冬眠一样,大大降低了损耗。


仿生自修复电解液

自动修复固体电解质(SEI)膜缺陷,确保其完整性和稳定性,展现出自适应的保护特性,提升电芯的循环和存储性能。


极片微结构设计

通过极片层级精细设计,构造“离子和电子高速通道”,减小锂离子扩散阻力,减缓容量衰减。


膨胀力自适应管理

引入柔性膨胀力管理技术,实现电芯膨胀力的自适应管理,使电芯膨胀力在使用过程中始终处于一个最佳的环境中,从而提升寿命。


寿命补偿

根据寿命需求在不同的阶段进行补血以及排毒,减缓容量衰减,延长电芯寿命,实现更高价值。

超快充技术:

2020年15分钟 充满80%电量  vs  2023年最快5分钟 充至80%电量

2020年

超电子网

充分纳米化的材料表面,搭建了四通八达的电子网络,使得阴极材料对充电信号的响应速度,和锂离子脱出速率得到大幅度提升。


快离子环

修饰多孔包覆层的阳极材料表面,提供丰富的锂离子交换所需要的活性位点,极大地提高锂离子电荷交换速度和锂离子的嵌入速率。


各向同性石墨

导入各向同性技术,使得锂离子可以从360度嵌入石墨通道中,实现充电速度的显著提升。


超导电解液

通过引入拥有超强运输能力的超导电解液,大幅提升锂离子在液相和界面的传输速度,实现电池充电速度的快速提升。


高孔隙隔膜

创新性采用高孔隙率隔离膜,能够有效降低锂离子的平均传输距离,使锂离子在阴阳极之间来去自如,大幅降低锂离子传输阻力。


多梯度极片

通过调控极片多孔结构的梯度分布,实现上层高孔隙率结构,下层高压实密度结构,完美兼顾高能量密度和超级快充双核心。


多极耳

开发多维空间极耳技术,极大提升极片的电流承受能力,突破500A直充时电芯温升过高的技术瓶颈。


阳极电位监控

通过对阳极电位的监控,实时调整充电电流,确保电池在最大充电速度的过程中不会析锂,从而能做到极限的充电速度。

2023年

超电子网

充分纳米化的材料表面,搭建了四通八达的电子网络,使得阴极材料对充电信号的响应速度,和锂离子脱出速率得到大幅度提升。


快离子环

修饰多孔包覆层的阳极材料表面,提供丰富的锂离子交换所需要的活性位点,极大地提高锂离子电荷交换速度和锂离子的嵌入速率。


各向同性石墨

导入各向同性技术,使得锂离子可以从360度嵌入石墨通道中,实现充电速度的显著提升。


超导电解液

通过引入拥有超强运输能力的超导电解液,大幅提升锂离子在液相和界面的传输速度,实现电池充电速度的快速提升。


高孔隙隔膜

创新性采用高孔隙率隔离膜,能够有效降低锂离子的平均传输距离,使锂离子在阴阳极之间来去自如,大幅降低锂离子传输阻力。


多梯度极片

通过调控极片多孔结构的梯度分布,实现上层高孔隙率结构,下层高压实密度结构,完美兼顾高能量密度和超级快充双核心。


多极耳

开发多维空间极耳技术,极大提升极片的电流承受能力,突破500A直充时电芯温升过高的技术瓶颈。


阳极电位监控

通过对阳极电位的监控,实时调整充电电流,确保电池在最大充电速度的过程中不会析锂,从而能做到极限的充电速度。

真安全技术:NP2.0

2020年

耐温阴极

对“材料基因库”进行高通量筛选,锁定特有的金属元素,用于与“镍、钴”等变价元素进行掺杂,既保证能量密度,又加大氧气释放难度,大幅度提升三元材料的热稳定性。


安全涂层

独创的先进纳米涂层技术,在极片表面形成稳定致密的固态电解质界面膜,大大降低材料和电解液的反应活性,显著提高电芯的热力学稳定性。


高安全电解液

从锂离子电池四大主材之一的电解液入手,成功开发了多款功能添加剂,通过改良电解液基因,有效减少了固液界面间的反应产热,显著提高了电池耐热温度及电池的热安全性。


航天级热阻隔

超低导热系数的航空级热阻隔材料,独特的纳米孔结构可抑制空气对流传导和辐射导热,避免热量快速传递引发相邻电池温度骤升而发生热失控。


自冷却

基于大数据建立的参数故障及风险预警模型,确保极端情况下电池系统的及时响应,主动唤醒整车并启动冷却策略,快速“诊疗”,即刻见效,让电池重回冷静。


大数据预警

通过分析、挖掘,提取数据深度特征,归纳特征变量内在关系,结合信号检测与传输技术,打造故障实时检测系统,实现电池预警,让再微小的异常都无所遁形。

2023年

耐温阴极

对“材料基因库”进行高通量筛选,锁定特有的金属元素,用于与“镍、钴”等变价元素进行掺杂,既保证能量密度,又加大氧气释放难度,大幅度提升三元材料的热稳定性。


安全涂层

独创的先进纳米涂层技术,在极片表面形成稳定致密的固态电解质界面膜,大大降低材料和电解液的反应活性,显著提高电芯的热力学稳定性。


高安全电解液

从电池四大主材之一的电解液入手,成功开发了多款功能添加剂,通过改良电解液基因,有效减少了固液界面间的反应产热,显著提高了电池耐热温度及电池的热安全性。


NP 2.0

发明了气-电解耦、主动隔离的自稳定电池系统,实现高比能电池高效集成与高安全兼得,并可兼容全电池化学体系与电压平台。


自冷却

基于大数据建立的参数故障及风险预警模型,确保极端情况下电池系统的及时响应,主动唤醒整车并启动冷却策略,快速“诊疗”,即刻见效,让电池重回冷静。


大数据预警

通过分析、挖掘,提取数据深度特征,归纳特征变量内在关系,结合信号检测与传输技术,打造故障实时检测系统,实现电池预警,让再微小的异常都无所遁形。

自控温技

2020温升2℃/min   vs   2023年温升6℃/min

2020年

电芯弱短路

控制电机控制器让电池与电机发生弱短路,电池在高压回路形成的脉冲电流作用下迅速加热,比常规加热方式缩短三分之二时间


电芯温控

自加热技术,可以使电芯最大限度均匀发热,克服常规加热膜加热方式造成的电芯受热不均衡,保青春,抗衰老。


平台化

借用整车现有高压架构及连接方式,不需要修改任何部件,仅需通过优化控制算法及策略就能实现自控温,相比传统方案零成本投入。


SOC快速修正

针对速热的使用场景,开发了一套快速修正算法,可在1分钟内精确预估电芯状态,确保电池荷电状态(SOC)误差率在±3%以内。


功率补偿

功率补偿技术,在低温、低SOC的极端状态下提供稳定的放电电压平台,通过提高功率,保障电池续航持久、动力强劲。


耐寒石墨

定制化阳极材料保证阳极界面锂离子的快速交换,自适应离子传输孔道缩短了锂离子在阳极中的传输路径,达成卓越的低温性能。


耐寒阴极

高活性的阴极材料,赋予了锂离子快速迁移的特性,并适应全天候的使用场景,即使天寒地冻,仍能从容应对。


耐寒电解液

低粘度电解液,提高锂离子传导速率,尤其是极端环境下也保持锂离子畅通无阻,即使滴水成冰,我亦进退自如。

2023年

电芯弱短路

控制电机控制器让电池与电机发生弱短路,电池在高压回路形成的脉冲电流作用下迅速加热,比常规加热方式缩短三分之二时间。


电芯温控

自加热技术,可以使电芯最大限度均匀发热,克服常规加热膜加热方式造成的电芯受热不均衡,保青春,抗衰老。









SOC快速修正

针对速热的使用场景,开发了一套快速修正算法,可在1分钟内精确预估电芯状态,确保电池荷电状态(SOC)误差率在±3%以内。


功率补偿

业内首创开发功率补偿技术,在低温、低SOC的极端状态下提供稳定的放电电压平台,通过提高功率,保障电池续航持久、动力强劲。


耐寒石墨

定制化阳极材料保证阳极界面锂离子的快速交换,自适应离子传输孔道缩短了锂离子在阳极中的传输路径,达成卓越的低温性能。


耐寒阴极

高活性的阴极材料,赋予了锂离子快速迁移的特性,并适应全天候的使用场景,即使天寒地冻,仍能从容应对。


耐寒电解液

低粘度电解液,提高锂离子传导速率,尤其是极端环境下也保持锂离子畅通无阻,即使滴水成冰,我亦进退自如

智管理技术

2020年

电芯健康监测

结合电芯失效机理模型,实时监控所有电芯,存储电芯全生命周期内每次充电放电等数据,分析电芯健康状态,提前识别异常电芯。


智能化快充策略

以智能化的电池管理系统(BMS)快充策略为依托,基于温度及SOC的敏锐识别,让电池在健康充电区间快速充电,并保护电池免受快充损害。


参数实时优化

基于大数据优化建立高精度电池模型,结合每颗电芯实时状态和运行工况,准确预估电芯状态,防止功率和里程跳变。


单电芯能量管理

依托于高性能硬件平台,可对每一个电芯进行独立的状态计算,提高SOX精度,降低里程焦虑,提升整车性能。


无线BMS

通过电池包内无线化通信,简化采样线束,简化电池包装配,降低成本,提高可靠性,并且实现24小时监测。


残值评估

通过耦合电池模型和老化模型,在线估算电芯老化参数,获取材料老化程度信息,可精确评估老化状态并预测电芯剩余寿命。


云边协同

利用大数据云服务及车载高性能BMS边缘计算,车云协同,实现更全面的诊断及更人性化的电池管理。


V2X

让新能源车成为“分布式储能单元”,可参与电网的削峰填谷获得收益,也可让爱车成为家庭的备用能量来源和赚钱工具

2023年

电芯健康监测

结合电芯失效机理模型,实时监控所有电芯,存储电芯全生命周期内每次充电放电等数据,分析电芯健康状态,提前识别异常电芯。


智能化快充策略

以智能化的电池管理系统(BMS)快充策略为依托,基于温度及SOC的敏锐识别,让电池在健康充电区间快速充电,并保护电池免受快充损害。


参数实时优化

基于大数据优化建立高精度电池模型,结合每颗电芯实时状态和运行工况,准确预估电芯状态,防止功率和里程跳变。


单电芯能量管理

依托于高性能硬件平台,可对每一个电芯进行独立的状态计算,提高SOX精度,降低里程焦虑,提升整车性能。


无线BMS

通过电池包内无线化通信,简化采样线束,简化电池包装配,降低成本,提高可靠性,并且实现24小时监测。


残值评估

通过耦合电池模型和老化模型,在线估算电芯老化参数,获取材料老化程度信息,可精确评估老化状态并预测电芯剩余寿命。


云边协同

利用大数据云服务及车载高性能BMS边缘计算,车云协同,实现更全面的诊断及更人性化的电池管理。


V2X

让新能源车成为“分布式储能单元”,可参与电网的削峰填谷获得收益,也可让爱车成为家庭的备用能量来源和赚钱工具。


注:此文章仅供参考,如涉及作品版权问题,请与我们联系,我们将在第一时间协商版权问题或删除内容!

来源:新能源电池包技术

隆重推荐2024年3月20日-22日将在上海召开的2024(第三届)中国新能源汽车电池模组与PACK材料及工艺创新峰会” 。

2024年3月20

(下午)

大会签到&展示交流

2024年3月21日

(上午)

大会主论坛

1)领导致辞       2)主题发言&展示交流  

2024年3月21日

(下午)

2024年3月22日

(上午)

分论坛一

中国新能源汽车动力电池热管理与热安全创新发展论坛

分论坛二

中国新能源汽车动力电池用胶粘剂创新发展论坛

分论坛三

中国新能源汽车动力电池轻量化创新发展论坛

大会议题

主 题 内 容

大会主论坛

市场趋势分析,电池结构变革,超充与高电压,机遇与挑战?

  • 2024年新能源汽车及动力电池发展趋势分析

  • 不同等级的纯电动汽车,电池组集成和热优化的区别?

  • 新能源汽车电池产业链降本策略与方法

  • 动力电池全生命周期的多层级安全设计与防护技术

  • CTP/CTB/CTC高集成趋势下电池系统结构安全设计及寿命保证

  • 整车电动车转型对固态电池PACK设计的新要求

  • 大模组VS无模组方案的选择与对比

  • 大圆柱电池的现状及集成技术

  • 大圆柱电池CTC集成技术

  • 400V到800V系统设计及挑战

  • 极速充电技术

  • 基于换电模式下的电池包结构开发

大会分享嘉宾:

蔚来汽车,电池结构主任工程师

蜂巢能源,技术总监

国轩高科 ,研发中心副院长

三一电动 ,副总经理

伊维智库,总经理

更多发言嘉宾确认中……


分论坛一:

中国新能源汽车动力电池热管理与热安全创新发展论坛

电池热管理对整个电池系统来说至关重要,对更快的充电、更长的续航和防止热扩散具有重要意义,本次旨在探讨电池热管理的挑战和机遇,探索优化电池热性能的技术、策略和最佳实践的进展。

PACK级热管理与热安全创新设计和技术:
  • 电池热热管理设计及热失控浅析

  • 动力电池热失控及安全防护技术趋势

  • 动力电池PACK安全要求及结构发展趋势

  • 动力电池热高压绝缘安全设计

  • CTC、CTP趋势对热管理的热安全措施及要求

  • 无极耳电芯对于热管理热安全的优劣势

  • 800V高压快充系统的热管理需求及设计优化

  • 电池包浸没式液冷技术及新材料应用技术

  • 冷却更快、成本更低,动力电池冷却技术之冷媒直冷VS液冷

  • 直冷系统的开发及未来前景

  • 动力电池热失控安全预警及防护

  • 超级快充电池热管理设计与仿真

PACK级热管理与热安全材料:
  • 电池包隔热防火材料的选择与应用

  • 新能源电池热安全防护气凝胶隔热防火解决方案

  • 电池缓冲泡棉,保温材料,隔热材料和密封材料的选型及应用

  • 应用于创新动力电池设计的高性能发泡材料

  • 云母片在电池包中的应用及排气通道的设计

  • 动力电池绝缘、阻燃、保温功能涂料应用解决方案

  • 防火粉末涂料的技术应用研究

  • CTP电池包箱体和冷板间PET/PI/PC等绝缘膜的应用

  • 相变材料在汽车动力电池热管理中的应用新进展

模组级热管理与热安全材料:
  • 阻燃级硅胶/PP/PE等发泡泡棉在电芯间的应用

  • 电池模组的端板、侧板及汇流排集成绝缘解决方案

  • 电芯间气凝胶的应用

  • 陶瓷化硅泡棉应用解决方案趋势

  • 新能源电芯绝缘UV喷涂解决方案
    大会分享嘉宾:

北汽新能源,电池工程部/主任工程师

泛亚汽车技术中心,电池系统开发经理

东风汽车,博士/高级工程师

一汽集团,电池安全开发主任

远景动力,先进技术开发经理

威睿能源   产品总监  

东莞泰亚,技术总监 

江苏珈云,总经理 

极天羽技术,副总经理

梅隆比恩新材,总经理

清华大学车辆与运载学院,教授

更多发言嘉宾确认中……


分论坛二:

中国新能源汽车动力电池用胶粘剂创新发展论坛

热失控作为电动车安全问题核心考量因素,对车及电池内部的材料在机械安全性、热管理性能提出了更高要求,从而有望带动新能源车内导热、密封材料迎来二次爆发 。

PACK级胶粘剂的应用:
  • 电池包一体化设计带动导热结构胶需求提升,聚氨酯胶优势凸显
  • 新能源汽车动力电池用胶需求点及具体性能解析
  • 低模量、高强度的产品开发
  • 可拆解导热结构胶的开发
  • 弹性结构胶树脂的开发和应用

  • 面向动力电池挑战的新一代有机硅解决方案

  • 用于CTP和CTC设计的新型导热粘合剂

  • 电池包层级的胶带应用及解决方案

  • 电池箱体和上盖的密封防护

  • 箱盖与箱体的密封/水冷板的密封

  • 胶带密封解决方案

  • 有机硅在线发泡密封解决方案

  • 胶粘剂选型如何满足电池全生命周期可靠性

  • 涂胶面积的控制,如何保证电芯和水冷版之间的完全覆盖

  • 涂胶厚度的控制,限位结构设计与开发

模组级胶粘剂的应用:

  • 电芯间用隔热胶粘产品的研发进展及趋势

  • 有机硅灌封防护胶的最新解决方案

  • 聚氨酯灌封材料的开发

  • 聚氨酯/环氧/丙烯酸胶粘剂在电芯与电芯/端板/侧板/底框架的结构粘接解决方案

  • 导热灌封胶、发泡胶在新能源汽车动力电池中的应用

  • 压敏胶(PSA)在锂离子电池组装工艺中的应用

  • 高性能粘接材料在CCS上的应用

  • 新能源汽车动力电池FPC主要功能特点及用胶解析

电芯级胶粘剂的应用:

  • 具备耐高温,耐热, 耐锂离子电池电解液,耐溶剂,高电气绝缘性,粘着力适宜和贴服性以及再剥离不残胶等特性的极耳胶带的开发应用

  • 动力电池系统用粘结剂的最新研究进展

  • 锂电池用软包装现状及内外层用胶趋势

    大会分享嘉宾:

国轩高科,研究院/结构开发主管

欣旺达,材料开发资深工程师

一汽集团,研究院/高级主任

捷威动力,技术中心产品线总监

鹏辉能源,研究院副院长  

回天新材料,技术总监

德邦新材料,技术总监

洛德化学,高级技术经理

科莱恩,技术经理

更多发言嘉宾确认中……


分论坛三:

中国新能源汽车动力电池轻量化创新发展论坛

汽车的质量每减少10% ,电耗下降5. 5% ,续航能力增加 5. 5%,而电动汽车的核心部件则是电池包,占整车质量18%~30%,而箱体质量约占电池包总质量的10%~20%,因此减少动力电池包质量是增加电动汽车续航里程最主要也是最高效的措施。同时随着电池能量密度的提高,对电池箱轻量化的要求也越来越高。

电池壳体轻量化设计:
  • 如何优化电池包布置方式

  • 车身底部悬置式电池包的应用

  • 车身设计与电池包结构协同开发

  • 优化电池模组的路线及进展

  • 解读电池包的大模块设计,一体化设计,极限设计

  • 新能源汽车车身与电池一体化设计技术

  • 电池包内轻量化连接结构件的开发与应用

  • 一体压铸电池托盘的结构设计与工艺开发

电池壳体轻量化材料:
  • 具备电绝缘性、高散热性和化学稳定性等特点的材料选择

  • 金属和塑料的结合是实现电池包箱体轻量化的主要方式

  • SMC、PCM、HP-RTM等复合工艺在电池壳体上的应用案例分享

  • 支架、框架、端板等可选材料(阻燃PPO、PBT、PC/ABS合金及阻燃增强PA)对比解析

  • 动力电池PCM上箱体降本和提高阻燃性能的技术路线分析

  • 碳纤维复合材料轻量化CTC全流程产品解决方案

  • (HP-RTM)工艺的聚氨酯电池包上壳体解决方案

  • 超高强轻量化钢制电池包解决方案

  • 电池托盘用铝合金创新解决方案

  • 泡沫铝复合三明治材料在下壳体的应用

  • 新型轻量化散热铝材在电池包中的应用

  • 双层防护板和泡沫夹层板的电池包箱体具有良好的防撞效果

  • 电池包箱体的成型技术和连接技术解决方案

  大会分享嘉宾:

知名新能源主机厂研究院,底盘动力技术总监

上汽大众,教授级高级工程师

微宏动力,技术经理

上海轩邑,电池箱体总监

顺普汽车,产品研发部/产品专家

劳士领,Director Product Portfolio & Marketing Asia

吉林华阳,副总经理

东华大学,副教授

更多发言嘉宾确认中……
















部分已报名终端企业名单






会场平面图(展位先订先得)





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参会咨询:刘女士 189-1822-5209(同微信)
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赞助咨询:周女士 134-0214-1129(同微信
Email:renezhou@caihuibiz.com

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