中國大陸汽車電池龍頭-寧德時代電池產品解密

黎毅輝
2023-08-12

能源科技
汽車電池；電池管理；電池包
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在全球節能減碳熱潮下，電動車成為未來十年火熱的產業，而電動車要迅速普及，電池技術與價格成為關鍵，本文就針對中國大陸電池廠商寧德時代做一詳細介紹。

電動車電壓元件的供應市場目前尚不成熟，在全世界電動車內電力元件(包含驅動系統等)的電壓目前普遍以400V為主，而大陸電池廠商寧德時代在電池發展目前算是十分快速，而電池包在開發時要考量的幾個要點基本有下列三項：

第一、溫度：過熱會起火，低溫影響充電效率和儲能效率，所以要在電池包里加溫控裝置，冷卻管路。

第二、電壓：電池單體需要串聯及並聯來達到400V的輸出電壓，電池單體每顆都不完全一樣，簡單的連接在多次充放電後電池差異會被放大最終危害電池，所以需要電池管理去平衡它們。

第三、在結構的設計，汽車電池需要體積小，結構強度高，又要照顧上述兩點需求。

【案例服務說明】

在電動車的動力來源電池包上，原本電動車的電池包是由cell to module ，再把module安裝到PACK中，形成這種三級裝配的模式

而利用CTP (無模組電池) 的做法主要是為了結省空間，省去了包裝的中間作業跟模組的環節，直接將電芯整合到電池包當中。

寧德時代目前在電動車的能源發展技術上相當先進，而商用上汽車動力電池的部份除了前述所說的溫度、電壓、結構的技術要考量之外，就需要明瞭價格及未來廢棄的回收電池上的部份是否可以處理而達到平衡；鋰電池用到的金屬很多都是資源高度集中在少數國家的礦物，目前已上升到國家戰略資源的高度；而就環保的議題上，大量廢棄電池處理是很耗費社會資源，目前僅寧德時代做到回收成本上的平衡。

【應用效益與成果】

這是目前在業界首創的CTP高效成組技術，通過高集成結構設計，提升電池包體積利用率。從第一代CTP到最新的第三代麒麟電池，電池包體積利用率從55%提升到72%。

目前三元體系的麒麟電池系統能量密度可達255Wh/kg，磷酸鐵鋰體系可達160Wh/kg。

【FIND觀點】

電池產業最根本就是電芯材料，臺灣成本拚不過，就只能做模組代工及管理系統，代工管理這部分剛好是臺廠長年積累的實力；而將電池電芯跳過模組變成電池包，表面上來看，似乎並非算是很厲害的科技，只是組裝和體積的優勢，但若僅僅認為只是物理組合上的精簡，那就誤會大了。由於把電池電芯跳過模組變成電池包，這種改包裝仍有某些的難度存在，例如：單位電池變大代表一個單位電池內要有更多的陽極和陰極材料，如果包裝不良或隔離膜破裂造成短路將更危險，而且散熱也更困難；跳過模組變成電池包要如何讓整個電池同步充電和同步放電，此舉將考驗電池管理系統的功力，同樣也有散熱的問題，所以還是有些技術要克服，並不是把包裝改了就好。

在臺灣應用的適切性上，由於此部份臺灣起步較晚，政府目前己開始重視，待更積極投入研擬相關政策法規來協助該產業，以加緊腳步來追上國際技術的發展。電池的未來市場潛力龐大，成長的空間可期，唯消費市場接受度尚需時間驗証。而目前社會上對電動車的接受度上尚不是十分普及，除了售價外，受限於電動車價格及後勤電椿充電站及維修的支援，此部份還需搭配政府的政策及基礎建設，始能大幅提升社會的接受度。