宁德时代CTP3.0麒麟技术解析，可实现整车1000公里续航
01
麒麟电池简介
东吴证券首席科学家吴凯：麒麟电池不将水冷板放在底部，而是插入电芯间，水冷效果极大加强，好处为：1）大幅提高安全性，水冷板附加隔热作用，可实现无热扩散；2）提升快充性能，电芯双面水冷，4C充电产品23年亮相；3）提升循环寿命，电芯加紧后寿命会短一半，也就是放松一点的话，循环寿命能长一倍，水冷板附加缓冲作用；4）提高比能量：水冷、隔热、缓冲功能三合一，空间得到大幅节省，磷酸铁锂可达160Wh/kg、290Wh/L，三元高镍可达到250Wh/kg，450Wh/L，比4680多装13%的电量。
图表：麒麟电池官方展示图
来源：宁德时代官网
02 麒麟电池创新点
水冷板代替电池包横纵梁，叠加双层冷却通道设计，同时具备支撑、水冷、隔热、缓冲四大功能。此外电芯采取双排背对背方式侧立排布，因此可放入更多电芯，更有利于快充技术，同时安全性、体积利用率大幅提升。
03 麒麟电池技术详解
3.1. 麒麟电池包
1. 方壳电芯采取背对背侧立方式排布于箱体内，而非原本直立方式，可放入更多单体电芯，更有利于快充，提高体积利用率；
2.冷却板替代横纵梁，使支撑、冷却、隔热、缓冲功能四合一，有效提升空间利用率。新冷却板以加强体的方式插入电池排间，同时连接上盖和下箱体，起到传统横纵梁支撑保护作用；两排电芯共享一个冷却通道，相比一排电芯使用一个水冷板，减少冷却板数量，降低BOM成本，有轻量化的效果，更有利于快充时散热；立式冷却板打造横向相对隔离空间，纵向电芯间有膨胀补偿片+绝热气凝胶，有效隔热实现“零热失控”；冷却板采用内外两层冷却通道，可吸收电池充放电及老化时产生的膨胀，减少电池单体挤压，提升电池循环寿命；此外新水冷板转移至箱体内部，可避免因碰撞易出现破损而导致漏液风险。
3. 下箱体有定位/限位槽，用于冷却板的安装及电芯组的固定，该设计可提高电芯组安装稳定性，避免相互碰撞损坏，但仍需导热结构胶保证强度及优化散热。
图表：麒麟电池专利图
来源：宁德时代专利 注：127/128分别为冷却板进水口/出水口
3.2. 麒麟冷却板
水冷板具有内外两层冷却通道，采用口琴管方式，其中外层和内层冷却通道中的一者为液冷通道，另一者为非液冷通道（如外层液冷，内层风冷）， 非液冷通道由于不填充冷却液，通道壁可以适当朝内变形，吸收电池单体膨胀，避免电池单体挤压损坏。
图表：麒麟冷却板专利图
来源：宁德时代专利
04 宁德CTP技术迭代
第一代CTP到最新的第三代麒麟电池，电池包体积利用率从55%提升至67%。
CTP1.0：去掉模组的侧板，转而用绑带来替代，代表车型北汽EU5。
CTP2.0：再去掉模组的两个端板，利用箱体上的纵横梁来代替端板，代表车型蔚来75度。
CTP3.0：进一步去掉箱体上的纵横梁，利用两个电芯之间的夹板和电芯本体来实现结构上的需求。
表：宁德三代CTP性能差别
来源：宁德时代官网
05 宁德CTP3.0 VS 特斯拉CTC
麒麟电池水冷板放置与特斯拉4680电池类似，都是在电芯间夹水冷板，但特斯拉水冷板无需起支撑作用。大圆柱间散热空间更大，上方还有额外一层水冷板，因此特斯拉CTC散热效果好于麒麟电池，叠加全极耳设计，非常利于快充设计，但空间利用率肯定要低于麒麟电池。
图表：特斯拉4680水冷板结构
来源：特斯拉Cyber Rodeo活动
表 宁德麒麟电池与大圆柱ctc、比亚迪ctb对比
来源：公开资料
06 宁德CTP3.0 VS 比亚迪CTB
比亚迪CTB采用上层直冷板设计，且电芯间无冷却设计，因此其冷却效果劣于麒麟电池，不利于电池快充时散热。比亚迪CTB仍保留提供强度/刚度的横向钢梁，结构强度好于麒麟电池，但体积利用率更低。
图表：比亚迪CTB展示图
来源：比亚迪发布会
07 麒麟电池VS上汽魔方电池
魔方电池是上汽和宁德合作产品，麒麟电池和魔方电池相似度较高，均采用立式冷却结构，但魔方电池采取双电芯躺式布局而非麒麟的侧立布局，上下电芯间没有膨胀补偿片+绝热气凝胶的隔离层，无法做到真正无热扩散，因此麒麟电池控制热扩散效果更好。魔方电池垂直方向厚度更薄，但其体积利用率低于麒麟电池。
图表：魔方电池内部结构图
来源：MG MULAN发布会
08
结论
1）结构进一步创新，公司认为可进一步竞争力，23年有望放量：麒麟电池的水冷板替代电池包横纵梁，叠加双层冷却通道设计，同时具备支撑、水冷、隔热、缓冲四大功能。此外电芯采取双排背对背方式侧立排布，因此可放入更多电芯，整体安全性、快充性能、循环寿命及比能量得到较好提升。麒麟电池是公司在现有的方形电池技术路线下，通过结构创新，进一步提升电池性能重要方式，铁锂+麒麟电池可与刀片电池竞争，高镍三元+麒麟电池可与4680竞争。公司此前表示，将在2023年量产符合无热扩散要求、续航里程可达1000km的麒麟电池。
2）麒麟电池对电芯结构要求提升、对水冷板需求增加：由于成组极简化，对电芯本身安全性要求提高，对结构件的安全件（如防爆阀）等需求增加，因此电芯结构件价值小幅提升，供应商包括龙头科达利。同时由于水冷板替代电池包横纵梁，因此对水冷板需求增加，相关供应商包括科创能源、银邦股份、飞荣达等。
3）麒麟电池有利于加速4C超级快充的迭代：可拉动快充锂电材料需求，如高镍单晶正极（容百科技）、快充负极（璞泰来、杉杉股份）、电解液添加剂Lifsi（天赐材料）、导电剂（天奈科技）等。
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