宁德时代：5C超充电池不会很贵
邱, 锴俊
理想汽车首款纯电产品MEGA，吸睛无数。（参见：8000字解析：划时代纯电MPV——理想MEGA）它首个量产应用的5C超充电池，也被高度关注。
毕竟，如果这个12分钟补能500公里的产品能广泛应用，电动汽车最后一个短板——补能速度慢——就基本解决，燃油车、甚至插电混合动力、增程式电动汽车，就会加速退出。
5C超充电池能不能平民化？是不是一个“贵族”产品？
“一定是一个可以规模化、商业化的产品，而不是说做出来的东西很贵，或者根本就用不起。”
11月6日，宁德时代国内乘用车事业部CTO高焕在参加理想MEGA媒体鉴赏会时，如此回应。
宁德时代国内乘用车事业部CTO高焕，资料图片
高焕说，5C超充电池，“在续航上面，在能量密度上面，我们不仅要达到要求，还要做到行业领先，然后在此基础上实现我们5C快充的能力。而且，我们不仅是一个安全可靠的产品，最终还要落到经济性上。”
理想汽车动力电池高级总监柳志民也透露，5C超充电池和现在普遍应用的2C电池，价格“没有质的差别”。
5C超充电池对于宁德时代而言，也是非常重要的产品。它和神行电池类似，是宁德时代为了应对超充需求的补能方案。5C超充电池也不是临时抱佛脚的产品，是长期研发快充电芯+麒麟电池方案的结合。
简单说，5C超充电池，是麒麟电池的一种。
5C超充电池是怎么诞生的？它和典型的麒麟电池方案有什么不同？除了理想汽车之外，5C电池会被用于其他车企吗？
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理想汽车“催生”5C
理想汽车创始人李想开始造车时，就动力的技术路线有过深思。
他当时判断，做纯电动还不到时候，时机是400kW左右的超充技术成熟之时。
在全力打造了首款车增程式理想ONE之后，理想汽车就开始研发快充电池。
柳志民介绍研发过程——
2018年理想开始研发快充电池，提出大电量、高倍率充电能力；
2019年，确定了高压超充的技术标准，明确了800V的电压平台，选择了方型铝壳电池，放弃了刀片和圆柱，“因为刀片和圆柱的形态限制只能做到3C”；同一年，头部电池供应商包括宁德时代、三星等，都基于理想汽车的需求开始了研发，但最终，除了宁德时代基本都因为电芯指标开发难度太大，退出了；
2020年，和宁德时代正式启动了联合工程开发；
2021年，电池的架构方案开发确定，又历经了三年联合攻关，共同研发了5C电芯、5C热管理系统系统、5C的安全架构，搭载到了理想MEGA上。
换到宁德时代的视角，时间线开始得更早。首先在新能源汽车推广早期，功率型电池一直是混动、插混商用车大量应用的电池，宁德时代也有供应；其次，转到纯电赛道之后，宁德时代也很早判断会有快速充电需求。
2017年初，宁德时代就发布了磷酸铁锂-石墨快充技术，可以实现4-5C快充能力。但是，系统能量密度只有70wh/kg。
近几年，随着能量密度-续航里程问题的解决，消费者日益关注补能效率。宁德时代也投入资源研发快充，麒麟电池方案的性能目标之一，就是超快充。“但是要用这个电池，我们就必须得跟整车厂，还有终端的充电桩去匹配，光有电池的技术肯定不行。”高焕说。
理想汽车的需求正和宁德时代匹配。联合开发三年之后，“我们就认为时机到了……选择在这款车型上做第一款超充的搭载。”
自车规级动力电池量产装车以来，最核心的材料路线没有变化，依旧是磷酸铁锂和三元，为什么这几年电池快充性能突飞猛进？
高焕认为，从分子层级来讲，磷酸铁锂和三元锂确实没有多大的变化，但是整个电池是一个系统。“正极、负极、隔离膜、电解液，在封装的壳子里面，就是一个相对小一点的电芯系统，它们之间要互相配合，其实发生了一些变化。”
他举的例子包括：超充电芯的正极，用到超电子网，包括神行电池也是一样的。有超电子网的覆盖，锂离子的传导才会更好；电解液也进行了优化，提升了电导率水平；负极要做一个很好的快离子环设计，让锂离子能够很快地通过最短路径到石墨里面。
超电子网正极
电池包系统也有大的变化。“麒麟的架构下，刚刚解决了产热的问题和能量密度的问题，要进一步解决散热效率的问题，还有安全的问题。”
那么，在理想-宁德时代这对CP，是如何分工协作，开发5C超充电池的？
柳志民先介绍，正常的一个整车电池开发项目50人，开发周期18个月。但是5C超充电池项目有超过1000人，博士超过70人，花36个月时间开发。
其中，理想汽车动力电池研发团队300人，70%的人力投入到5C超快充项目，光是博士团队就有25人投入5C项目。
高焕详细阐述了两者分工：“柳博（即柳志民）的团队对于整车的需求、电池总成的需求详细解构，同时建立了原子级的开发标准以及方案方向，对于电芯、Pack有最严格的测试标准和测试方案；宁德时代基于底层的材料、体系、结构、工艺等技术开发。理想汽车自上而下，宁德时代自下而上，形成非常好的交互，共创方案，这是我们的合作逻辑。”
柳志民所带领的理想动力电池研发团队，定位不仅仅是匹配产品需求，去做方案。“我们肯定会从底层架构去想，其实我们也会做一些材料，包括工艺方案的摸索。”
但柳志民明确表示，“我们不是为了自研而自研，闭门造电池，我们对电池行业有足够的敬畏之心，我们会持续联合最好的供应商不断的创新，基于用户价值来打造行业第一的产品力。”
高焕对于理想这样的客户研究电池乐见其成：“我们也很欣赏像宝马、理想这些企业能够去深入地去了解电池。因为了解了之后，就知道核心的关键点在哪里……也有利于他们快速地去决策用什么样的电池，用谁家的电池，会是能够满足或者说服务于我们整车的竞争力的。”
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5C超充电池：一种麒麟电池
2022年6月，宁德时代发布了“麒麟电池”。当时，业界更多惊诧于这个电池系统方案的能量密度表现——
采用三元材料电芯时，麒麟电池系统能量密度可达255Wh/kg，轻松实现整车1000公里续航；采用磷酸铁锂时，系统能量密度也超过160Wh/kg。在相同电芯化学体系和同等电池包尺寸下，麒麟电池能量密度相比圆柱4680电池系统要高13%。
麒麟电池即宁德时代CTP 3.0电池包方案
其实，麒麟电池也宣布了很强的快充能力：10分钟从10%快充至80%。按此换算，约700公里续航的理想MEGA，如果完全按这个方案走，10分钟补能490公里——和现在的12分钟补能500公里差不多。
麒麟电池之所以能做超充，是因为冷却能力的倍数增长。
关键的技术方案是，麒麟电池将原本放置在电芯底部的水冷板，放到了电芯之间的面积最大的那一侧，使换热面积扩大四倍。
这项电芯大面冷却技术，将电芯控温时间缩短至原来的一半，从而适应更大电流和更高电压的快充。当然，这个技术也能用来升温，在寒冷的冬季，麒麟电池可支持5分钟快速速热启动，便于充电或者放电。
理想-宁德时代5C超充电池的冷却方案与此相同，也是把冷却管放置到电芯之间。
不过，理想-宁德时代5C超充电池包，和此前宁德时代公布的麒麟电池方案，略有不同。
第一个不同是，麒麟电池对外公布时，电芯采取倒置方式，即电芯顶盖朝下，而5C超充电池还是朝上站立的。
麒麟电池包的电芯倒置，能够提升电池包空间利用率。电芯顶盖有排气阀，发生热失控时会打开排气，需要排气空间，而电池包底部为了防止底部冲击，最好也需要留出空间。电芯倒置，可以把这两个空间合二为一。这个空间的节省，帮助麒麟电池包的电芯空间利用率提高了6%。
理想-宁德时代5C超充电池包，电芯正常站立，但是顶部仍然留出大通道定向排气通道，并在电池包上留出了横向防爆阀，保证在单颗电芯失效的情况下，实现失效高温气体的快速排出，而且是侧向排出，不会通向乘员舱。
不过，5C超充电池包底部没有预留空间，但是采用了双层型材护板，提升刮底工况下的防护能力，避免底部冲击可能导致的热安全事故。
电芯顶盖向下
理想-宁德时代的5C超充电池，没有采取电芯倒置方式，可能是对能量密度没有那么渴求。这款电池包采用约250wh/kg的中镍三元电芯，电池包能量密度约170wh/kg，远远低于麒麟电池能量型取向的255wh/kg。
柳志民在回答《电动汽车观察家》问询时也表示，后续可能会考虑倒置方案。
5C超充电池包和麒麟电池包第二个不同是有电池包结构，体现了理想汽车的“整车视野”。
柳志民介绍，国家标准对电池包机械安全的要求是，在发生侧向触碰时，要做到不起火、不爆炸。理想MEGA的要求是，在任意位置碰撞时，冷管、电芯、冷管接头处，所有的能源的承载区，不能够有任何的接触。
理想MEGA在电池边梁上，通过九宫格的方案设计与吸能溃缩区和能量传递区的一个配合，“首先吸收掉15%的冲击能量，再把力量传递到护板以及横梁上去，避免力传递到能源区。”
麒麟电池发布时，典型方案是将电池包横纵梁与水冷板集成设计，取消了横纵梁。但是在5C超充电池包上，有一个挂载梁和一个马鞍梁作为承力结构。其中马鞍梁指的是，一个马鞍形的梁跨坐在一个矮梁上，一方面用于增加强度，另一方面提升可制造性。
这两个差异并不是重大差异，理想-宁德时代5C超充电池包，还是麒麟电池包的一种。
高焕在媒体采访环节也表示，麒麟架构是高端车电池的解决方案。“在麒麟架构下，我们会根据各个车型的品类以及它对需求的定义来划分我们‘超级性能’的属性。”
有“超级续航”，指续航1000公里以上的车型，聚焦续航里程，主要是通过高能量密度化学体系来保证安全；有“超级功率”，指追求超大功率的车型，比如两秒级的零百加速。
宁德时代提供给极氪001的千公里电池包
“理想在超充这一部分，一定是NO.1。理想MEGA是第一个我们在麒麟架构下实现5C峰值快充的纯电车型。”高焕在此对这个客户不吝誉美之词：“结合我们对整车细分市场的定义，同时考虑到成本等方面，我认为理想MEGA是一个非常完美的产品。”
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推广会和理想汽车“商量”
理想汽车在首款纯电车型MEGA之后，就将推出系列纯电车型，预计会覆盖20-50万元区间。
理想汽车后续将有5款高压纯电车型
“理想汽车迈入纯电赛道，我们的创新会基于用户价值充分的创新和技术攻关，会充分的科技平权，做好极致的平台化，理想后续纯电车型将全部标配超充电池，真正解决用户补能焦虑。”柳志民说。
显然，5C或者接近的超充，将成为理想汽车纯电车型的标签，并且惠及20万元市场。
成本自然就是核心问题。当前，5C超充电池和2C电池在同一级别，但要做到普及，肯定要降本。
在回答车企之间的超充竞争问题时，柳志民也说，“接下来的竞争会越来越激烈，我们会不断通过方案创新去得到更加合理化的成本。虽然是高端电池，但是我们能够通过合理化成本，让更多车型用得上这样的电池，这也是我们的一个方向。”
超充要普及，光靠理想汽车不够。
柳志民也体现了高风亮节：“我们也希望宁德时代能够跟我们在合作过程里面，打破所有的核心技术（壁垒），能够影响整个行业，要我们整个行业的伙伴都能够去在为纯电车大规模替代燃油车去做更大的一个贡献。”
他甚至说，“特斯拉Model 3的量产把电动车大规模替代燃油车从不可能变为可能，MEGA的超充体验会把电动车大规模替代燃油车从可能变为现实。”
后续有其他品牌车型会用到宁德时代5C超充电池吗？
高焕没有直接回答这个问题。麒麟电池的“超级快充”版本——5C超充电池，“是我们和理想首次合作搭载的车型，关于是否会应用在其他车型上，我们也会和理想沟通。”
他说，“如果用这个产品搭载在其它的车型上，相关规定在我们的合作条款中都有包含。”
宁德时代基于磷酸铁锂的4C超充电池——神行超充电池
显然，高焕所说，是严格为理想汽车定制的这一方案用于其他车企，需要理想汽车同意。但是，由于麒麟电池本来就有超级快充取向的方案，有多条技术路线，肯定也会有其他车企应用。
