宁德新电池可能150度续航破千但我们要面对更高能耗？

  纯电车的一次跑出续航破1000km的成绩，在今年之前可能还是一件相对困难的事。但今年的北京车展上，宁德时代或许给之后纯电车单次续航破1000km给了一个解决方案，发布了神行PLUS电池包。没有透露具体的电池规格，但公布了包括续航里程、充电时间、化学配方；单次可以突破1000km，10分钟充电600km（4C级别充电）然后单位体积内的包含的能量达到205Wh/kg，这种单位体积内的包含的能量是一个比较高级别的水准。

  包括极氪001使用140kWh宁德时代麒麟三元锂电池，续航1032km；蔚来ET7使用的自研150kWh半固态电池，续航1040km。以上这两款，都是大规格+三元锂电池的方案，硬生生用规格和用料把续航给堆起来了。缺少一个低成本的方案，上车的话，门槛相对来说是比较高。

  其实想要让磷酸铁锂电池的续航能力突破1000km的话，最先要解决的问题，是磷酸铁锂先天的不足，就是提高单位体积内的包含的能量。神行PLUS电池的单位体积内的包含的能量，来到205Wh/kg，已经是比较接近三元锂电池的单位体积内的包含的能量（麒麟电池255Wh/kg），而且在磷酸铁锂电池中，是高水平表现。

  想要提高单位体积内的包含的能量，无非是需要通过原料种类选择、烧结改善、大小颗粒级配这三个方法来下手。而根据宁德时代的宣传来看，这次，他们的选择是采用了正极材料的颗粒级配方法，来提高的单位体积内的包含的能量（当然，也在烧结制度上改善了，后两者是一环扣一环的关系）。

  宁德时代所谓的颗粒级配，应该是大、小颗粒级配，最直白的意思是用小颗粒填充在大颗粒的缝隙中，来提升整体的粉体压实密度。不同厂家对于这种级配的分级会有不同，华为分了两级，大颗粒 0.5~10μm、小颗粒0.05~3μm；而比亚迪是分了三个级别，粒径0.05~0.5μm、0.5μm~1μm和1-10μm的颗粒。

  我们能这么理解，粒径分级越细致，那么它的压实密度就有可能做的更好，来提升整个电池包的单位体积内的包含的能量（暂时不知道宁德时代的粒径分级情况）。当然，这个级配方法也应该要依据实验结果来优化级配的比例和相应的烧结制度；而且，影响材料最终压实密度的不只是大小颗粒的粒径和分布，它们自身的流动性和堆积情况，也会影响最终产品的粉体压实密度，因此，正极的级配比例依旧是要一直优化的。

  宁德时代神行PLUS电池这里用到了一个新的负极结构，三维蜂巢状材料，两个优点和一个缺点。这种结构不仅提供了更大的比表面积，还为锂离子的嵌入和脱出提供了更多的通道；而更大的负极比表面积，意味着负极材料可以与更多的锂离子进行反应，来提升了电池的单位体积内的包含的能量，使电池能够存储更多的电，于是充放电效率就高了，4C级别的充电就这么来了。

  首先，制造这种有大表比面积的负极材料尤其这种蜂窝状的，是需要更为复杂的工艺和制备技术的，而这往往是与高成本挂钩的。那么，负极材料的制造成本增加，有很大的可能性带来的是整块电池的价格增加，而这一点，是短期内不能通过技术方法来改善或者说环节的。其次，大表比面积会让负极和电解液的接触面积加大，容易内部短路、热失控；但是，浸润性更好的电解液材质是能解决这个问题的。不过，这也是高成本才能解决的材料。

  宁德时代没公布这个电池包的具体规格，但给一个合理的推测，这个电池包不会低于100kWh的规格。结合几个信息来分析，神行PLUS电池在外壳结构、电池包安装结构上都做了调整。前者，是提高电池壳体的利用率；后者，提高了体积利用率。

  原因，是这块电池的正负极都为了高能量密度做了本质上的变化，而要堆起高能量密度，同样是需要在结构上尽可能少的去占用电芯空间。做个参考，宁德时代麒麟电池的单位体积内的包含的能量255Wh/kg，用140kWh电池能跑过1000km。那么，宁德时代神行PLUS电池，在磷酸铁锂原材料的前提下，壳体结构、CTP 3.0基础上做了优化之后，它的规格，应当是不会小于140kWh的。

  可以说，神行PLUS电池为了拉高单位体积内的包含的能量，在壳体、安装结构上都在做减法，省空间砍重量，是给负极材料的三维蜂窝结构留空间；同时，也得给里面的散热端的配件留重量空间，所以整体减重效果不会特别明显。可以做个推算，如果用140kWh电池的730kg重量来计算结合205Wh/kg，那么电池包整体电量大概在149kWh左右，也就是说，神行PLUS有很大的可能性是一块150kWh的大电池包。

  首先说，这块电池有没有缩小的可能性。既然在正极、负极材料做了特调，那么它出现需要应对的场景，就是超长续航1000km这种工况，缩小规格例如60、80、90kWh的电池出来，就让这块电池的性能大打折扣，所以很大概率是不会做小规格电池上车的。既然这样，这块电池的特性就只能是适合于中大型、大型车来使用；而这种定位，也往往指指向了一些高端产品，所以也就意味着使用这块电池的车型，价格降不下来。

  首先，成本端。三元锂贵在原材料，怼电芯数量就很简单能实现破千续航的能力；然后现在已经量产的半固态电池，150kWh的成本在30万左右，贵在原材料、生产的基本工艺和良品率上，而这短期内很难有明显的改善效果。而宁德时代的神行PLUS电池，首先在原材料端的成本并不高，难点集中在了负极材料的生产。但，成本和以上两款相比，也会稍微有一定优势。

  然后性能层面，205Wh/kg的单位体积内的包含的能量，在磷酸铁锂电池包里不算低，但和三元锂电池相比，也就只是个入门级别的等级。拉到1000km续航，只能多加电芯堆上去，但堆起来续航里程的同时，重量上是有必要注意一下的一个层面。上车之后，会对能耗管理的算法、电机转速上的性能是有额外严格的要求，如果各方面处理不好的话，那么，大重量带来的弊端会在能耗上凸显出来。也就是说，这块电池并不适用于所有大型车来使用。