宁德时代谈钠电池：我们不但在储能这块有这个想法，在动力电池这块，也考虑用钠电来取代锂电

蓝狮平台网讯：由中国科学技术协会、北京市人民政府、海南省人民政府、科学技术部、工业和信息化部、生态环境部、住房和城乡建设部、交通运输部、国家市场监督管理总局、国家能源局联合主办的第四届世界新能源汽车大会（WNEVC2022）于8月26-28日在北京、海南两地以线上、线下相结合的方式召开。

在8月28日下午举办的技术研讨“动力电池关键技术创新”上，宁德时代新能源科技股份有限公司首席科学家吴凯发表精彩演讲。以下内容为现场演讲实录：

尊敬的董扬理事长，尊敬的各位嘉宾，大家好。给大家介绍一下，第一新能源的机遇和痛点在哪里；第二在这些方面宁德时代技术创新做了一点什么工作；第三个说说新能源的机遇和痛点。大家一致认同说到2030年这个行业的规模比现在还有数倍的增长。但无论如何，即使大家这么乐观，但从技术角度看，我们新能源的今天还没这么完美，大家根据用户感受的痛点来说，与传统燃油车比，还有很多痛点今天还未得到很好的解决，包括续航里程焦虑，购买成本的焦虑，价钱普遍比燃油车贵一点，安全的焦虑，充电时间太长了，冬天比夏天里程掉的快，还有二手车残值等等，大家普遍反映不放心。

从上面几个痛点，宁德时代在技术创新做了一些工作，今天集中给大家做一下汇报。先简单介绍一下宁德时代。宁德时代经过多年的研发布局，已经形成了从材料开发到产品的设计，系统的集成，材料的回收利用，再到回收之后二次利用整个研发的产业链已经形成。研发投入一直算比较大，2021年公司的研发投入应该有70几个亿，2022年这个数字还在继续扩大。我们有12000多名优秀的研发工程师，同时还和很多高校有广阔的产学研合作，在宁德有一个总部的研发机构叫做21C实验室，我们在其他多地也有一些分支的研究院，像上海的研究院等等，也和众多大专院校研究所展开广泛的合作。从成果上也可以看到，到今天我们的专利已授权、加上正在申请的，应该超过12000件。

2013年我们首先把磷酸铁锂用到了电动车上，给某品牌出货。2016年三元用到电动车上，2020年我们首创了C2B技术，同时还有一个NP1.0技术，2021年我们公司推出了钠电池用于电动车上，2022年我们首创了M3P材料，也包括最近一直在和外界发布的，新结构的麒麟电池包技术。2023年计划推出我们的NP2.0版本，同时我们还有新一代的电池，叫做宁德时代。

今天时间有限，我大概就从三点上给大家展开介绍一下宁德时代技术创新，围绕着我们乘用车协同的解决方案。大家知道今天在乘用车上，从电芯的解决上主要有两类，一个叫磷酸铁锂，一个是三元铁锂，这两个特点大家有可能都了解。这块我们在技术创新上又做了工作，就是如何把这两个话题尽快来做一些新的补充，满足更多的一些需求。讲三个点，第一个叫做纳米，第二个叫M3P，第三个就是高端的长续航电池如何做到NP。

短里程的电池包，比方说三五百公里，现在普遍用的是磷酸铁锂电池技术，市场有个大的需求，如何进一步降低成本。碳酸锂的价格在飞速上涨，昨天我印象中在主会场听到上汽的陈总谈了一个看法，说我们现在的锂资源本身就不够这么多，导致成本涨的很快，可能也有炒作的原因，大家做储能就别用锂资源了，你们用钠，用煤，把锂都集中在动力电池上，是不是就能缓解资源的问题，把成本能下降一点。

我给陈总报告了两句，我说我们不但在储能这块有这个想法，同时我们在动力电池这块，也考虑用钠电来取代锂电，这样也能进一步缓解这个问题。钠的一个不足就是能量密度不够，我们能做到320、330瓦时每升，比铁锂还是低一点，铁锂能到400瓦时。不管如何，某些车你发现他的车里空间还是有的，但是成本更重要，在这样的场合我们认为钠离子还是不错的，但是钠离子简单说就是低成本的解决方案。

实际上经过我们的研发看到，因为负极钠用的是硬碳，硬碳比一般的石墨有好的特性，在快速上硬碳是比较好的，比方说我们今年研发的钠离子，低温能量保持度还能达到90%以上，这个像对A0级的车是非常好的办法，因为这样的电池包追求低成本，他的系统做的不那么复杂，而钠像低温还有因为硬态导致的快充优势会得到很大提高，所以说在这样的应用场景钠离子非常好应用，我们计划明年底会把这个产品推向市场。

第二块是关于我们M3P的介绍，这个材料我们公司发布了，刚才谢总提过磷酸锰铁锂，这个材料和我们的材料应该说基本类似，锰的平台稳定性很差，所以应用很难。我们公司经过很多计算，包括实验，把这个在料优化了，优化完后，今天这个材料的效果可以达到它的热稳定性，或者我们说本身安全和磷酸铁锂是一个水平的，它的成本和铁锂也在一个水平上，它的能量密度是接近我们的高压三元的，加在一起，可以想像应用前景一定比较好。这种材料能量密度接近三元，我们叫做颜值够高，以后要靠它的实力去吃饭。可以看到我们研发的材料的功率性比三元比铁锂更好。第二个，在低温的能量保持率上也比三元比铁锂更好，我们的材料明年也会推向市场，我们要靠这个实力在某些应用场合去碾压三元和铁锂。

最后一个锂矿，要说重要性，如果一个电池包内，比方说有100个电芯，出现一个电芯或者一串电芯有问题，不要像放鞭炮一样产生热扩散，这样外面能看到一些烟，但是他不会看到火，不会对车产生大量火，所以这个很重要。行业前几年也经过一些深入探讨，我们上一次国标强调升级时，大家也认可这个事，但是多长时间不算问题呢？不超过5分钟发热就行，这是我们上一版的标准，应该说在很多场合是够的，因为5分钟目标是给大家出现问题了，判断冒烟了，有报警了，给大家逃亡的时间，应该是够的。

但是在有些应用场合这个时间还不足，比方说我们的车晚上在地下车库回家睡觉了，它这个车出现自燃，五分钟不着火时间还是远不够的，最后车库可能会着起来，一样会发生巨大的风险。我们一直认为，就是把热插拔的时间放在一线上才是合理的安全指标。我们也和很多终端车厂，甚至包括用户做过一些访谈，从我们接触到的来看，终端车厂超过86%，后续的产品都要求5分钟扩散，虽然国标要求满足5分钟是可接受的，无论如何从安全角度来看，在提下一代动力电池强标升级的时候我们还想做这个题，能不能把五分钟变成无热扩散，这是我们的方向。

要说达到NP，不同话题可能不一样，比如铁锂它本身安全性较好，相对来说容易做到，但是你会发现到高镍、高硅，高端场景应用难度还是不小的。我们公司昨天介绍麒麟电池叫做“无麒麟不高端”，至少高端的里程同时必须有高端的安全，没有高端的安全就不叫高端，所以我们高端麒麟上解决好NP是必须的。NP我们计划做四代，第一代叫被动性扩散，第二代是主动隔离，第三代叫烟气控制，第四代是故障智能。

我们做一代确实看到了刚才谢总说的现象，当防爆阀喷开的时候，电芯是方的，上面有两个极柱，防爆阀往上喷，但下落是随机的，随机可能落在极柱上导致短路。这是我们之前的一代，防爆阀喷上去一落下来导电的物质有可能连通高压，我们判断谢总的做法，他们留出一个通道出来把它引流，我们现在的做法是底部并没有，因为底部要留下防爆空间，这个空间已经有了，我可以把它二合一，所以把空间留在了底部，底下是一个空间，我们做了一个导流的装置，喷出来的物质按我们指定的路线走到施压口，这是2.0技术。这就是我们展示的一个包，这个包把一个电芯，某一个正电芯故意点着了在里面把它短路，热短路，让它产生这个问题，你会看到一个电芯把这个气喷完了，包也结束了，目前这个产品已经通过验证，明年就会上市，大家可以在市面上见到这种电池包。

刚才说的NP，如果说我们一个电池包中这么多电芯有一个电芯出问题了，如果让它像边框一样产生连锁反应怎么办？这里介绍一下我们现在已经出货的技术。一个电芯出问题有很多种情况，有外部的原因，也有电芯内部的原因。外部的话增加防护，大家想一下，充电桩有问题了，底部磕碰了，离地间隙这都比较好解决，客户更关心电芯里面出问题。电芯里面出问题就是内短路，如果一个电芯内短路了，你永远无法保证不出问题。我们想了一个办法，用的正极铝箔、负极铜箔，让铝箔和铜箔在发生短路的时候变成保险丝，发生短路它像保险丝一样立刻熔断，而不让热量聚集，这已经是在市场上有应用的技术了。

仅仅用一个保险丝让一个电芯不容易出现安全问题，你有百分之百把握吗？保险丝大家知道偶尔因为短路而不起作用的时候也是会存在，不是百分之百保险。着火有三个要素，要有还原剂，也有氧化剂，还需要点火源，三者都要必备才会着火。锂电池里面的溶剂主要是碳酸酯类的，和汽油类似，易着火，我把里面电解质换掉，不用业态的碳酸酯，用全固态电池是可以更安全的，但可惜由于一些关键技术问题没得到好的解决，现在固态电池还没法得到好的应用。

在这个基础上有人就提出半固态，半固态也可以叫半液态，打个比喻，汽油车装满油了，假如油有泄露，泄露的油的火花可能会着，这是燃烧的必然要素，但是如果油箱只有半箱油，如果汽油漏了有火花会不会着呢？要彻底解决这个问题怎么办？必须着火三要素要卡掉一个方面。我们公司也做了很多研究工作，固态电池始终没有达到量产化，但是我们找另外一个方向，应该说大概有一些突破。大家注意，这个是实用词，比方说黄老师专业是凝聚态物理，我这个凝聚态是形容词，今天这里时间有限，我们这个产品明年年底能走向市场。

这里说最后一句话，我们且听下回分解，今天的报告就讲到这儿。最后，也预祝本次大会圆满成功，谢谢大家。