動力電池技術創(chuàng)新是賦能新能源產(chǎn)業(yè)持續(xù)增長的重要引擎。
動力電池更高能量密度、更長壽命、更高安全性、更低成本要求，促使新材料、新工藝、新設備不斷研發(fā)和應用。
作為全球首屈一指的動力電池龍頭，寧德時代高度重視科研創(chuàng)新。歷年研發(fā)投入占營收比例維持在6.5%以上，最高達到8.16%。
截至2020年12月31日，寧德時代擁有研發(fā)技術人員5592名，公司及其子公司共擁有2969項境內專利及348項境外專利，正在申請的境內和境外專利合計3454項。
目前，寧德時代正在建設21C創(chuàng)新實驗室，總投資達33億元。該實驗室對標國際一流實驗室，打造“前沿基礎研究→應用基礎研究→產(chǎn)業(yè)技術研究→產(chǎn)業(yè)轉化”的全鏈條研究模式，解決一系列“卡脖子”技術難題。研究方向包括金屬鋰電池、全固態(tài)電池、鈉離子電池等下一代電池研發(fā)。
近期，寧德時代董事長曾毓群在股東大會上表示，公司納電池技術已經(jīng)成熟，計劃于7月發(fā)布。
在此背景下，7月8-10日，第二屆中國新能源新材料（寧德）峰會暨2021第十四屆高工鋰電產(chǎn)業(yè)峰會將在寧德富力萬達嘉華酒店舉行，此次峰會主題為“開啟新能源新時代”。
此次峰會由寧德時代、高工鋰電、寧德市人民政府聯(lián)合主辦，由高工產(chǎn)業(yè)研究院、寧德市工信局聯(lián)合承辦，峰會由智佳能總冠名，思客琦、海目星激光聯(lián)合協(xié)辦。
來自整車、材料、設備、回收等超500位企業(yè)鋰電產(chǎn)業(yè)鏈高層將匯聚一堂，共同探討碳中和目標下新能源產(chǎn)業(yè)新時代。
屆時，寧德時代首席科學家研發(fā)副總裁吳凱將現(xiàn)場分享現(xiàn)有電池材料體系升級路徑、寧德時代21世紀創(chuàng)新實驗室常務副主任歐陽楚英將圍繞下一代電池材料的開發(fā)與應用作主題演講。
值得一提的是，寧德時代此前在其官網(wǎng)上也公開了其高比能、長壽命、超快充、真安全、自控溫、智管理的前沿技術詳解，具體來看：
高比能技術
目前，寧德時代電池系統(tǒng)能量密度可達到215wh/kg，主要采用了CTP技術、高鎳技術、高電壓技術、超薄基材等技術。
CTP技術：通過簡化模組結構，使得電池包體積利用率提15%~20%，零部件數(shù)量減少40%，生產(chǎn)效率提升50%。
高鎳技術：高鎳811領先體系，配合業(yè)界首創(chuàng)的納米鉚釘技術，在電芯層面進行結構加固防護，大幅度提升能量密度，有效兼顧高標準安全可靠性。
高電壓技術：精準的單晶顆粒設計，搭配耐氧化電解液，通過不斷拓寬電壓上限，脫出更多的活性鋰，從而顯著提升能量密度，實現(xiàn)最優(yōu)性價比。
超薄基材技術：4.5微米超薄箔材，薄而不破，薄而不皺，在有限的殼體空間內，無限瘦身減重，單體電芯能量密度提升幅度高達5%~10%。
長壽命技術
寧德時代的電池產(chǎn)品壽命最高可達16年或200萬公里，具體技術如下：
低鋰耗技術：可以大幅減少電芯使用過程中的活性鋰消耗，顯著提升陽極材料表面和本體結構的穩(wěn)定性，達成超長壽命的性能需求。
鈍化陰極：通過陰極FIC涂層技術構造極片自休眠鈍化膜，降低存儲過程活性，使用時再重新激活，像動物冬眠一樣，大大降低了損耗。
仿生自修復電解液：自動修復固體電解質（SEI）膜缺陷，確保其完整性和穩(wěn)定性，展現(xiàn)出自適應的保護特性，提升電芯的循環(huán)和存儲性能。
極片微結構設計：通過極片層級精細設計，構造“離子和電子高速通道”，減小鋰離子擴散阻力，減緩容量衰減。
膨脹力自適應管理：引入柔性膨脹力管理技術，實現(xiàn)電芯膨脹力的自適應管理，使電芯膨脹力在使用過程中始終處于一個最佳的環(huán)境中，從而提升壽命。
壽命補償：根據(jù)壽命需求在不同的階段進行補血以及排毒，減緩容量衰減，延長電芯壽命，實現(xiàn)更高價值。
超快充技術
寧德時代電池能夠實現(xiàn)15分鐘充到80%SOC，具體采用技術如下：
超電子網(wǎng)：充分納米化的材料表面，搭建了四通八達的電子網(wǎng)絡，使得陰極材料對充電信號的響應速度，和鋰離子脫出速率得到大幅度提升。
快離子環(huán)：修飾多孔包覆層的陽極材料表面，提供豐富的鋰離子交換所需要的活性位點，極大地提高鋰離子電荷交換速度和鋰離子的嵌入速率。
各向同性石墨：導入各向同性技術，使得鋰離子可以從360度嵌入石墨通道中，實現(xiàn)充電速度的顯著提升。
超導電解液：通過引入擁有超強運輸能力的超導電解液，大幅提升鋰離子在液相和界面的傳輸速度，實現(xiàn)電池充電速度的快速提升。
高孔隙隔膜：創(chuàng)新性采用高孔隙率隔離膜，能夠有效降低鋰離子的平均傳輸距離，使鋰離子在陰陽極之間來去自如，大幅降低鋰離子傳輸阻力。
多梯度極片：通過調控極片多孔結構的梯度分布，實現(xiàn)上層高孔隙率結構，下層高壓實密度結構，完美兼顧高能量密度和超級快充雙核心。
多極耳：開發(fā)多維空間極耳技術，極大提升極片的電流承受能力，突破500A直充時電芯溫升過高的技術瓶頸。
陽極電位監(jiān)控：通過對陽極電位的監(jiān)控，實時調整充電電流，確保電池在最大充電速度的過程中不會析鋰，從而能做到極限的充電速度。
真安全技術
寧德時代電池安全達航天級別。具體采用了如下前沿技術：
耐溫陰極：對“材料基因庫”進行高通量篩選，鎖定特有的金屬元素，用于與“鎳、鈷”等變價元素進行摻雜，既保證能量密度，又加大氧氣釋放難度，大幅度提升三元材料的熱穩(wěn)定性。
安全涂層：獨創(chuàng)的先進納米涂層技術，在極片表面形成穩(wěn)定致密的固態(tài)電解質界面膜，大大降低材料和電解液的反應活性，顯著提高電芯的熱力學穩(wěn)定性。
高安全電解液：從鋰離子電池四大主材之一的電解液入手，成功開發(fā)了多款功能添加劑，通過改良電解液基因，有效減少了固液界面間的反應產(chǎn)熱，顯著提高了電池耐熱溫度及電池的熱安全性。
航天級熱阻隔：超低導熱系數(shù)的航空級熱阻隔材料，獨特的納米孔結構可抑制空氣對流傳導和輻射導熱，避免熱量快速傳遞引發(fā)相鄰電池溫度驟升而發(fā)生熱失控。
自冷卻：基于大數(shù)據(jù)建立的參數(shù)故障及風險預警模型，確保極端情況下電池系統(tǒng)的及時響應，主動喚醒整車并啟動冷卻策略，快速“診療”，即刻見效，讓電池重回冷靜。
大數(shù)據(jù)預警：通過分析、挖掘，提取數(shù)據(jù)深度特征，歸納特征變量內在關系，結合信號檢測與傳輸技術，打造故障實時檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)電池預警，讓再微小的異常都無所遁形。
自控溫技術
寧德時代電池能夠在寒冷天氣下，實現(xiàn)充電15min，溫升 2℃/min，主要來自于其自控溫技術，具體包括：
電芯弱短路：控制電機控制器讓電池與電機發(fā)生弱短路，電池在高壓回路形成的脈沖電流作用下迅速加熱，比常規(guī)加熱方式縮短三分之二時間。
電芯溫控：自加熱技術，可以使電芯最大限度均勻發(fā)熱，克服常規(guī)加熱膜加熱方式造成的電芯受熱不均衡，保青春，抗衰老。
平臺化：借用整車現(xiàn)有高壓架構及連接方式，不需要修改任何部件，僅需通過優(yōu)化控制算法及策略就能實現(xiàn)自控溫，相比傳統(tǒng)方案零成本投入。
SOC快速修正：針對速熱的使用場景，開發(fā)了一套快速修正算法，可在1分鐘內精確預估電芯狀態(tài)，確保電池荷電狀態(tài)（SOC）誤差率在±3%以內。
功率補償：功率補償技術，在低溫、低SOC的極端狀態(tài)下提供穩(wěn)定的放電電壓平臺，通過提高功率，保障電池續(xù)航持久、動力強勁。
耐寒石墨：定制化陽極材料保證陽極界面鋰離子的快速交換，自適應離子傳輸孔道縮短了鋰離子在陽極中的傳輸路徑，達成卓越的低溫性能。
耐寒陰極：高活性的陰極材料，賦予了鋰離子快速遷移的特性，并適應全天候的使用場景，即使天寒地凍，仍能從容應對。
耐寒電解液：低粘度電解液，提高鋰離子傳導速率，尤其是極端環(huán)境下也保持鋰離子暢通無阻，即使滴水成冰，我亦進退自如。
智管理技術
參數(shù)實時優(yōu)化：基于大數(shù)據(jù)優(yōu)化建立高精度電池模型，結合每顆電芯實時狀態(tài)和運行工況，準確預估電芯狀態(tài)，防止功率和里程跳變。
單電芯能量管理：依托于高性能硬件平臺，可對每一個電芯進行獨立的狀態(tài)計算，提高SOX精度，降低里程焦慮，提升整車性能。
無線BMS：通過電池包內無線化通信，簡化采樣線束，簡化電池包裝配，降低成本，提高可靠性，并且實現(xiàn)24小時監(jiān)測。
殘值評估：通過耦合電池模型和老化模型，在線估算電芯老化參數(shù)，獲取材料老化程度信息，可精確評估老化狀態(tài)并預測電芯剩余壽命。
云邊協(xié)同：利用大數(shù)據(jù)云服務及車載高性能BMS邊緣計算，車云協(xié)同，實現(xiàn)更全面的診斷及更人性化的電池管理。
V2X：讓新能源車成為“分布式儲能單元”，可參與電網(wǎng)的削峰填谷獲得收益，也可讓愛車成為家庭的備用能量來源和賺錢工具。