未来几年新能源市场的渗透率会逐年增高，有望在2030年达到60%-80%，为用户提供更加便捷、高效的充电服务是需要迫切解决的问题。同时，国家及各地出台多项利好政策，引导超充站布局。
对此，2023年12月22日，在2023吉利新能源技术论坛上，宁德时代国内乘用车产品总监陈志灵聚焦新能源车市场痛点以及CATL技术创新及产品方案进行分享。
他表示，关于超充创新，结构集成是最为关键的一环。2023年，宁德时代推出了CTP 3.0版本，实现了续航1000公里的突破。当前，CTP 4.0在探索与开发中，预期将带来质的飞跃。
陈志灵 | 宁德时代国内乘用车产品总监
以下为演讲内容整理：
新能源车市场痛点
目前，终端用户对于新能源车主要有几方面的焦虑，包括电池寿命短、续航里程短、安全问题等。其中，充电不方便、充电时间长是当前终端用户选择购买电动汽车的主要顾虑，用户快速补能的需求强烈，期望能实现“5min快速补能”，充电像加油一样方便、快捷。
图源：演讲嘉宾素材
我们预测，未来几年新能源市场的渗透率将会逐年增高，有望在2030年达到60%-80%，为用户提供更加便捷、高效的充电服务成为了我们迫切需要解决的问题。同时，国家及各地出台多项利好政策，引导超充站布局：鼓励大功率充电等新技术推广应用，提升充电服务保障能力；鼓励各地科学预测新能源汽车充电需求，推动充电设施布局建设；引导地方对高速公路等保障型充电基础设施的补贴支持，加大行业扶持力度。
基于以上背景，宁德时代始终坚持以用户为中心的理念，发挥自身技术优势，不断推动产品创新。2023年，宁德时代已经量产了长续航1000公里的产品，满足了用户对于长续航的需求。同时，也在积极研发更高功率的充电技术，以满足用户对于更快充电速度的需求，注重电池安全性能的提升，以确保用户的安全。
为了增强产品吸引力，许多主机厂正在发布800伏的产品。这一战略为市场带来了新卖点，而且已经取得了显著的市场反馈。
面对这样的趋势，宁德时代投入了大量的研发资源，研发团队规模有1.8万人，在研发上的投入已超过400亿，占营收的5%~7%。
在专利方面，我们的增速位居行业第一。目前，我们已申请了2万多件专利，其中大部分为发明专利，占比高达70%。此外，我们与国内外106所高校、29家科研院所以及6名院士专家建立了深度合作关系。我们还设立了21C创新实验室，专注于原材料的创新，建立了电化学储能技术国家工程研究中心。
宁德时代始终站在技术前沿。2019年发布了第一代CTP产品，2021年发布了第一代钠离子电池，2022年推出了麒麟电池并实现了量产。未来，宁德时代将推出航空级凝聚态电池。这些新技术的发布都离不开与前沿机构和高校的紧密合作。我们呼吁更多同行和用户与我们共同努力，为产品创新贡献力量。
宁德时代率先提出了“极限制造”的理念。在产品开发过程中，从电芯投料到产品产出，我们平均每秒钟就能生产一个电芯。此外，我们只需2.5分钟就能完成一个Pack的下线，以满足新能源汽车市场的需求。
除了极限制造，我们在质量方面也下足了功夫。我们深知质量是产品的生命线，始终坚持严格的质量控制和持续改进，为用户提供卓越的产品体验和可靠性。
超充创新产品方案
关于超充创新，我认为结构集成是最为关键的一环。早在2019年，宁德时代在全球率先发布了第一代CTP产品，这一创举为整个行业在结构集成方面树立了新的标杆。2021年和2023年，宁德时代推出了CTP 2.0和3.0版本，CTP 3.0实现了续航1000公里的突破。我们还在不断探索与开发CTP 4.0，预期将带来质的飞跃。
图源：演讲嘉宾素材
在超充技术创新方面，安全问题至关重要。宁德时代在2020年推出了无热扩散技术，即NP技术，此技术现已成为行业内的共识。今年，我们还发布了NP 2.0技术，这是一种主动隔离技术，2023年年初已实现量产，并已应用于续航1000公里的新能源车。未来，我们将继续开发NP 3.0、NP 4.0，目标是实现在电池热失控时能够进行故障降维处理。
接下来，我想详细介绍一下NP 2.0技术是如何确保系统安全的。NP 2.0通过将电芯与高压部分隔离，并在底部设置热防护向下泄压机构，确保在出现任何问题时，高压部分位于上方，从而保证乘用车的内部安全。这项技术适用于现有化学体系和电压平台，包括高密度产品，确保了电池在出现故障时能够稳定放电并保持安全状态。
以1000公里续航的高性能产品为例，这种产品采用的是高比能技术。数据显示，使用NP 1.0技术的电池在热失控时的峰值温度与NP 2.0技术的峰值温度相差约270℃，电池上方也就是底盘这部分的温度没有任何变化，与原温度保持一致。
为了进一步验证这一技术，我们还进行了实验。实验结果显示，这两种技术状态之间存在明显的差异。而NP 2.0技术，即主动隔离技术，确保了电池在出现热失控时能稳定放电至安全状态。这使得车辆在遭遇电池热失控时仍能继续前行，直至达到安全区域，并将电池包放电至稳定状态。
目前，超充技术有两方面挑战：一是超充会牺牲一部分能量密度；二是大电流充电对安全和热管理提出了更高的要求。为了应对这些挑战，我们需要更高能量密度或集成度更高的化学体系产品进行补能，同时还需要与安全体系相结合。
宁德时代在高端车型领域已经推出了麒麟超充产品，并与吉利等车企合作进行匹配。除了高能量密度的应用外，麒麟超充的一大特点是其大面积的冷却系统。通过独特的底部空间共享设计，可以实现10分钟内补能400公里以上，甚至电量更大的车型可以达到500公里的续航里程。
当前，部分电动汽车的电池包架构已支持续航里程达到1000公里，不过这需要搭载大容量电池，其电量相比现有电池会有30-40%的增长。而麒麟超充技术通过大面积水冷系统，能够有效管理大容量电池在快速充电时的热能。
2023年，宁德时代还推出了一款极具性价比的神行超充产品，该产品还荣获了欧洲AUTOBEST最佳技术奖。这款产品的应用场景非常广泛，第一代产品能够满足10分钟充电400公里以上的需求。目前，该技术已被多家知名汽车品牌所关注，并有望在2024年的多款车型中得到应用。
图源：演讲嘉宾素材
除了在结构上进行创新，我们在材料体系上也做出了许多努力。例如，我们开发了第二代石墨快离子环技术，创新了石墨表面，增加了锂离子嵌入通道。在正极部分，我们采用了超电子网技术，构建了宽广的离子传导通道。此外，我们还在研发超高导电解液配方，与供应商和其他材料厂商紧密合作，旨在大幅度提升电导率。我们团队也在多方面取得了技术突破，有效降低了电解液的粘度，显著提升了锂离子的脱溶剂化能力。这不仅有效提升电解液的电导率，同时满足了快速充电的需求。
此外，我们也改善了隔离膜高孔隙率和低迂曲度孔道，从而改善锂离子液相传输速率。超薄SEI膜的优化，能有效降低阻力，使锂离子的穿透“纵享丝滑”。
宁德时代与整个行业共同努力，为用户提供更多新产品，共同推动新能源产业的发展。我们希望与各家企业共同加快新技术和标准的研发，在产品创新上取得突破，提升用户体验。
（以上内容来自宁德时代国内乘用车产品总监陈志灵于2023年12月22日在吉利2023新能源汽车技术论坛发表的《超充创新 开启全面电动新时代》主题演讲。）
