宁德时代811电芯初现真容

 

电动汽车想要更高能量密度动力电池，如同饕餮，怎么吃也吃不饱。中国电动汽车厂商现在翘首以盼的，是宁德时代的高能811电池。

 

2019年3月，宝马X1插电式混合动力里程升级版上市，采用了宁德时代811电芯。宝马宣称，这是全球第一个量产811电池。此外，广汽Aion S、几何A两款车也在近期差不多将量产交车。蔚来ES6、小鹏P7、合众U、金康SF5等车型也将在2019年三四季度上市，同样采用宁德时代811电池。

 

日前，在宝马X1插电式混合动力试驾活动上，华晨宝马高压电池项目经理刘苗介绍了宁德时代811电池的若干信息，另外，结合几款车型的公告信息，我们也可以初步看到宁德时代811的一些参数。能量密度提升之后，车辆的续航确实大幅提升。

 

宁德时代811电池将带来什么？怎么保证能量密度提升之后循环寿命、安全性等其他性能表现？

 

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续航提升立竿见影

 

811NCM电池，指的高镍低钴的三元动力电池（正极材料用80%的镍、10%的钴和10%的锰），由于高镍，高能量密度较高；由于低钴，成本又更为可控。但是，高能量密度必然带来电芯生产、系统管控的难度，没有金刚钻，谁也不敢揽这个瓷器活。

 

在比克、力神等圆柱企业率先将811电池量产之后，宁德时代一直到最近才开始量产811动力电池。一旦用了811电池，车型的续航里程都得到了大幅提升。

 

第一款应用宁德时代811电池的应该是宝马X1插混（下图）。

 

凭借这一电芯，宝马X1插混纯电续航大幅提升。由于811电芯的高密度，在电池包重量仅比老版本增加2.5公斤情况下，电池包能量密度提升61%，电量增长63%，纯电续航由此增加了83%，达到110公里，是目前量产插电式混合动力中最长的。

 

新老X1插电式混合动力参数对比
	2017年款	2019年里程升级版	提升
纯电续航里程	60km	110km	83%
动力电池电量	14.7kWh（可用10.7kWh）	24kWh（可用18.5kWh）	63%
重量	169kg	171.5kg	1.5%
能量密度	140Wh/kg	87Wh/kg	61%

资料来源：宝马汽车

 

纯电动车型采用811电池续航提升同样明显。吉利几何A和广汽Aion S都突破了500公里续航，能够排进国产纯电动轿车前列，电池系统能量密度分别达到182Wh/kg和170Wh/kg，比业界平均的140Wh/kg高30%和20%。

下半年将上市的蔚来ES6、小鹏P7、合众U、金康SF5等，续航也都将领跑同级车型。

 

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811电芯能量密度有多高？

 

利用了宁德时代811电池之后，电动汽车动力系统能量密度大幅提升，几何A达到182Wh/kg，Aion S达到170Wh/kg。那么，811电池的电芯单体能量密度能到多少呢？

一般而言，业界对三元电池能量密度的预期是NCM 523 ：160-200Wh/kg，NCM 622 ：230Wh/kg，而NCM 811则要到270Wh/kg以上。 

但根据广汽新能源的透露信息，Aion S上应用的电芯能量密度是240Wh/kg。这指的是常规0.3C充放条件下的能量密度。

 

根据公告信息我们可以看到，Aion S（下图）所采用的电芯，在1C充放条件下，能量密度是235 Wh/kg。（由于充放电速度不同，充放电深度不同，差异是正常显现。）

 

以Aion S所用电芯规格和能量密度作线索，我们从还看到，另外有几个车型，也准备采用811电芯，但厂家并未广而告之。

 

其一是帝豪GSe，其电池包能量密度，按照推荐目录信息，是第一个达到180Wh/kg以上的，和几何A的182.44Wh/kg一致，电量也为61.9度，续航里程将达到450公里。它所用的电池系统很可能和几何A（下图）一致。

 

另外一个是东风风神电动汽车，续航里程也将达到508公里的高续航。

 

而宝马X1插混的电芯能量密度，在1C充放条件下，能量密度是213Wh/kg，相对纯电动几个车型更低一点。

 

型号	1C充放能量密度	尺寸	标称电压
AAH385（插混用）	213Wh/kg	173×42×85	3.6V
ELE8A3（纯电用）	235Wh/kg	79×148×102.8	3.61V

宁德时代两个型号的811电芯 

从能量密度来看，宁德时代的811并没有一下子将能量密度用到那么高，这对其他性能来说，当然是个好事。

 

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循环次数、安全性何解？

 

NCM811材料能量密度高，但是也会带来其他问题。其中之一，是循环过程衰减快，倍率性能差，很大程度上限制了其大规模应用。

  

宁德时代是怎么解决的呢？华晨宝马高压电池项目经理刘苗介绍，宁德时代一方面在其NCM811材料采用包覆技术，掺杂了其他一些材料，另一方面采取了新电解液配方，以避免出现电解液和正极材料发生反应，提高倍率性能和循环性能。

此前，一般认为NCM811循环表现差，实验中都不足1500次，但宝马X1的电池在2500次之后，还能在80%以上。

 

另外，由于高镍，虽然容量增加，但是热稳定性持续下降影响到电芯的安全性（下图）。相对普通三元电池，811额定电压也降低了。宁德时代811电池的额定电压是3.61V，而此前宁德时代给乘用车的主力产品的电池额定电压是3.65V。

在电芯机械设计方面，宁德时代811电芯采取了机械顶盖防挤压、防爆阀及时泄压、铝制外壳抗压等，来应对电芯安全和热失控的控制。此外，模组、系统层级也相应增加了防护设计。

 

宁德时代的811来了，领头羊的示范效应将是巨大的。不过，811的生产、管控挑战仍然是非常大的。虽然多家车企都表示带811电池的车型已经量产上市。但从2019年4月之前的出货量来看，宝马X1在2019年4月生产了494辆，广汽Aion S在2019年3月和4月共生产28辆，还仍未放量。（完）