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麒麟电池

麒麟电池是宁德时代第三代CTP技术旗舰产品,通过无模组设计实现72%体积利用率,能量密度达255Wh/kg,支持1000公里续航与4C快充,适配极氪、理想、小米等车型,以高效热管理与高安全性引领动力电池技术革新。

主体名称 :

麒麟电池(Qilin Battery)

发布时间 :

2022年6月23日

发布方 :

宁德时代

技术类型 :

第三代CTP(Cell to Pack)技术

适用车型 :

高端电动车

量产上市:

2023年3月21日

技术特点

性能提升

麒麟电池作为第三代CTP技术,电池包体积利用率从第一代的55%提升到72%,能量密度达255 Wh/kg,可实现整车1000公里续航,支持10分钟快充至80%。在相同化学体系、同等电池包尺寸下,其电量相比4680系统可提升13%。

适用体系

麒麟电池可同时适用于当下主流的三元锂和磷酸铁锂两种体系。具体来看,其正极采用高镍三元或磷酸铁锂材料,负极使用碳包覆人造石墨与硅基复合材料。

麒麟电池(图1)

结构创新

相比前两代CTP技术,麒麟电池完全取消模组形态设计,将横纵梁、水冷板与隔热垫合三为一,集成为多功能弹性夹层,将电芯组成一体化能量单元,并独创电芯倒置方案,使电池包体积利用率突破72%。通过冷却结构上的优化,使得电池安全性、寿命、快充性能以及比能量密度进一步提升。

技术演进

CTP技术发展

自2019年起,以宁德时代CTP(Cell to Pack,无模组动力电池包)1.0技术为代表,各大动力电池企业和车企相继推出去模组化、集成化的系统结构创新,以提升动力电池的空间利用率和能量密度。系统结构创新大致可分为CTP、CTB、CTC三种。其中,CTP为电池包技术,而CTB(Cell to Body,电池车身一体化技术)、CTC(Cell to Chassis,电池底盘一体化)则为整车技术。宁德时代第一、二代CTP的设计方案本质上用大模组替代小模组,但仍保留模组形态布置。所谓的CTP技术,是省去或减少模组组装环节,将电芯直接集成至更大的模组或电池包,最终达到提高系统层级能量密度、降低成本的目的。

CTP3.0平台化模块迭代过程变化

  • CTP 1.0:调整模组大小,去掉模组侧板,用绑带替代。
  • CTP 2.0:进一步去掉模组的两个端板,以电池箱体上的纵横梁代替。
  • CTP 3.0(麒麟电池):完全取消模组形态,开创性取消电池包横纵梁、底部水冷板以及隔热垫的单独设计,集成为多功能弹性夹层,兼具水冷、缓冲、结构支撑多重作用。

各代电池包空间利用率与系统能量密度

  • CTP 1.0:电池包空间利用率55%,系统能量密度三元180+Wh/kg。
  • CTP 2.0:系统能量密度三元200+Wh/kg。
  • CTP 3.0(麒麟电池):电池包空间利用率72%,系统能量密度三元≥255wh/kg,铁锂≥160wh/kg。

代表成果

  • CTP 1.0:北汽EU5
  • CTP 2.0:蔚来75kwh电芯

相比传统结构的优势

  • CTP 1.0:减轻电池包重量,提高成组效率,增加系统能量密度。
  • CTP 2.0:提高成组效率,增加系统能量密度。
  • CTP 3.0(麒麟电池):减轻电池包重量,提高散热及成组效率,增加系统能量密度,促进快充落地,增加电池安全性。

发展历程

第一代:三元锂电池

宁德时代早期选择三元锂电池作为技术突破方向,麒麟电池便是其中之一。三元锂电池一般指正极材料为NCM或NCA的电池,即镍钴锰或镍钴铝电池。镍可提升电池的体积能量密度,是提升续航里程的主要突破口;钴可提升稳定性和延长电池寿命,提高电池的充放电速度和效率;锰/铝则提高电池的安全性和稳定性。实际应用中,根据具体需求可适当调整三者的混合比例。目前国内多数使用的三元锂电池主要是镍钴锰(NCM)电池。三元锂电池优势在于能量密度更高、体积小、低温环境下充放电性能更稳定,痛点在于热稳定性偏差、循环寿命略短、成本高,在极端高温环境下容易爆燃。相较其它电池厂,宁德时代三元锂电池在保证优秀性能的同时,品质更为出众。中国汽车动力电池产业创新联盟提供的数据显示,1-7月,宁德时代三元锂电池装机量累计36.19GWh,行业占比61.82%。

麒麟电池(图2)

第二代:钠离子电池

2021年7月29日,宁德时代正式对外发布其第一代钠离子电池,同时发布亮相了创新的锂钠混搭电池包。钠离子电池已应用在奇瑞新能源车上。钠离子电池有着与锂离子电池相似的工作原理,主要通过钠离子在正负极之间的嵌入、脱出实现电荷转移。在正极材料方面,钠电池采用克容量较高的普鲁士白材料,对材料体相结构进行电荷重排。在负极材料方面,宁德时代开发具有独特孔隙结构的硬碳材料,其具有克容量高、易脱嵌、优循环的特性。基于材料体系的一系列突破,钠离子电池具备高能量密度、高倍率充电、优异的热稳定性、良好的低温性能与高集成效率等优势。其电芯单体能量密度高达160Wh/kg;常温下充电15分钟,电量可达80%以上;在-20°C低温环境中,也拥有90%以上的放电保持率;系统集成效率可达80%以上;热稳定性远超国家强标的安全要求。此外,钠成本足够低,锂在地壳中属于十分稀缺的一种资源,虽然海水中锂元素含量很多,不过提取起来步骤复杂,且需要付出的成本高昂,但钠不仅在海水中的含量更胜一筹而且提取简易,与锂离子电池呈现相互兼容互补之势。不过,钠离子电池也存在一些不足,如相较锂离子,钠离子体积较大,在材料结构稳定性和动力学性能方面要求更严苛;循环寿命短,磷酸铁锂电池循环寿命可达6000次左右,三元锂电池循环寿命可达3000次左右,但是钠离子电池的循环寿命仅1500次左右;能量密度低,能量密度仅160wh/kg,而磷酸铁锂电池能量密度可以达到200wh/kg。

第三代:麒麟电池

2022年5月,宁德时代董事长曾毓群在网上业绩发布会上称,计划于2022年二季度正式发布麒麟电池;2022年6月23日,宁德时代发布CTP3.0麒麟电池。2022年12月30日,麒麟电池被美国《时代》周刊(TIME)评为2022年度最佳发明。2023年3月21日,宁德时代宣布麒麟电池已确认量产,首批合作厂商包括吉利、华为。其中,极氪009为麒麟电池全球量产首发车型,创造中大型MPV 822km续航记录;极氪001为全球首款搭载麒麟1000公里电池的量产车型,于2023年二季度推出。AITO问界M9搭载麒麟版车型续航预计将提升10%,并与宁德时代签署五年长期战略合作协议。2023年6月1日,宁德时代介绍,搭载宁德时代CTP3.0麒麟电池的极氪001千里续航套装(CLTC综合工况续航里程1032公里)已在宁德时代总部完成交付。2024年3月28日,麒麟电池全能系列首发落地小米SU7 MAX车型,动力储备超1000马力,搭载4倍散热面积及55℃无热蔓延技术。

麒麟电池(图3)

优势特点

快充性能

可实现4C快充倍率,支持5分钟快速热启动,及10分钟快充。

能量密度与体积利用率

系统能量密度为255Wh/kg,体积利用率达到了72%。

续航里程

支持1000km续航里程。

技术结构

结构创新

宁德时代第三代CTP技术取消了横纵梁、水冷板、隔热垫原本各自独立的设计,集成为多功能弹性夹层,使得体积利用率达到了72%,能量密度达到了255wh/kg,在相同的化学体系、同等电池包尺寸下,麒麟电池包的电量相比4680系统提升13%。搭载麒麟电池的车型续航里程超过1000km。麒麟电池完全取消模组形态布局,开创性地将横纵梁、水冷板与隔热垫合三为一,集成为多功能弹性夹层,将电芯组成一体化能量单元,不仅具备支撑、水冷、隔热、缓冲四大功能,也极大地提升了电池系统集成效率。多功能弹性夹层设计也可在电芯膨胀时起到一定缓冲作用,相比电芯贴电芯的设计,电池循环寿命延长。

安全性

由电芯与多功能弹性夹层组成的一体化能量单元,在垂直于行车方向上构建了更稳固的受力结构,提高电池包结构强度与抗冲击能力,使新能源汽车的安全性得到大幅提高。麒麟电池重塑空间结构,独创底部空间共享方案,将结构防护、高压连接、热失控排气等功能模块进行智能分布,释放了6%的能量空间。

冷却技术

宁德时代首创电芯大面冷却技术,使麒麟电池换热面积扩大四倍,控温时间缩短一半,支持5分钟热启动及10分钟快充。此外,在极端情况时,电芯可急速降温,有效阻隔电芯间的异常热量传导并有效避免电池非正常工作温度造成的不可逆损伤,并可实现全化学体系的热稳定、热安全提升。

麒麟电池(图4)

优势劣势

优势

电池能量密度和安全性能显著提升

通过高集成的结构设计,麒麟电池的体积利用率提升到72%,能量密度也因此得到显著提升。三元体系的麒麟电池系统能量密度可达255Wh/kg,磷酸铁锂体系可达160Wh/kg。同时安全性能和快充性能也得到很大提升,导热性能提升了50%,可以做到4C快充的情况下(从10%充到80%SOC只需要10分钟)安全无热扩散。在相同的化学体系、同等电池包尺寸下,麒麟电池包的电量,相比4680系统可以提升13%。

三合一水冷板结构创新

麒麟电池创新地将横纵梁、水冷板与隔热垫三合一集成为多功能弹性夹层,提高了电池包内部整体的空间利用率。在夹层内搭建微米桥连接装置,使得夹层可以随着电芯的形变进行自由伸缩,提升电芯全生命周期可靠性。而电芯与多功能弹性夹层组成的一体化能量单元,在垂直于行车方向上构建更稳固的受力结构,提高了电池包抗振动、冲击能力。同时,将水冷板置于电芯之间,使换热面积扩大四倍,电芯控温时间缩短至原来的一半。麒麟电池还独创了底部空间共享方案,将结构防护、高压连接、热失控排气等功能模块进行智能分布,释放了6%的能量空间,也能满足底部球击等国标电池安全测试要求。

劣势

换电问题

由于取消模组限制,一体化、大容量也给麒麟电池带来无法换电的问题。

维修成本

一旦单个电芯发生故障,就会涉及到更换整个电池包,而不是之前只需更换某一个模组,维修成本会大幅增加。

充电桩普及

为了实现麒麟电池的快充属性,搭载该电池的新能源汽车需要专用充电桩,充电桩的普及率又将带来新的问题。

应用领域

麒麟电池CTP电池包因为没有标准模组限制,可以用在不同车型上,使用广泛。2023年,吉利旗下高端品牌极氪已搭载麒麟电池,理想、问界等多品牌也将陆续搭载使用麒麟电池。理想首款纯电车型将搭载宁德时代4C麒麟电池,并提供800V超充的解决方案,实现充电10分钟,续航400km。此外,宁德时代与赛力斯也已官宣麒麟电池将落地AITO问界系列新车型,双方已签署五年长期战略合作协议。如今麒麟电池的成功落地对于新能源汽车上下游而言意义重大,一方面将电池包结构创新技术推向了新的高度,为之后的CTC奠定了良好基础。另一方面,它也很好地解决了纯电动车的核心痛点——里程焦虑和安全问题,将有助于新能源车的进一步普及。

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中国动力电池产业已形成以宁德时代、比亚迪、孚能科技为核心的头部阵营,其技术路线与产品特性深刻影响着新能源汽车市场格局。本文基于行业动态与用户关切,聚焦麒麟电池、神行电池等明星产品,结合最新技术突破与市场反馈,梳理关键信息。

【麒麟电池技术定位与市场表现】
麒麟电池作为宁德时代第三代CTP技术旗舰产品,本质属于高镍三元锂电池体系。其核心突破在于通过“三明治”结构将水冷板、电芯与结构件集成,使体积利用率突破72%,系统能量密度达255Wh/kg(磷酸铁锂版)至300Wh/kg(三元版)。该技术支撑极氪001 FR实现750km续航,蔚来ET5T在10分钟快充中补充400km续航,成为高端车型标配。2025年推出的麒麟5C电池更以12分钟充电500公里的补能效率,推动超充技术进入新阶段。

市场定位方面,麒麟电池76143型号明确瞄准豪华品牌与高性能车型,其成本较常规电池高20%-30%,通过蔚来、极氪等品牌溢价能力消化。与特斯拉4680电池、比亚迪刀片电池形成直接竞争,尤其在800V高压平台车型中占据技术优势。

【安全机制:从材料到系统的多重防护】
麒麟电池的安全设计贯穿材料、结构与热管理全链条。正极采用高镍三元材料时,通过纳米级包覆技术抑制氧释放;负极使用硅基复合材料,配合快离子环技术缓解体积膨胀。结构上,电芯底部定向泄压阀与云母防护罩形成双重屏障,配合NP 2.0技术实现单电芯热失控时烟气与高压主动隔离。

热管理系统采用“电芯大面冷却”技术,水冷板散热面积较传统设计扩大6倍,配合多功能弹性夹层实现均温控制。实验数据显示,其-20℃低温放电保持率超70%,10%-80%快充仅需15分钟(100度电池包),且高温充电速率几乎无衰减。

【神行电池对比:技术路线与场景适配】
作为宁德时代推出的磷酸铁锂超充电池,神行电池以160Wh/kg能量密度换取2000次循环寿命,较麒麟电池翻倍。其核心优势在于11.5分钟完成10%-80%快充(95度电池包),常温10分钟补能400km,且成本低15%-20%。但低温性能需依赖预加热系统,-10℃以下快充效率打折。

场景选择上,神行电池更适合城市通勤与预算敏感型用户。极氪001 WE版搭载该电池后,价格较性能版降低5万元,且后期维护成本更低。而麒麟电池凭借长续航与低温适应性,成为北方用户与长途出行场景的首选。

【行业格局:三巨头技术路线分化】
宁德时代以麒麟电池巩固高端市场,比亚迪通过刀片电池(磷酸铁锂)与e平台3.0技术抢占中端市场,孚能科技则专注软包电池领域,为奔驰、广汽等提供定制化方案。2025年数据显示,宁德时代三元电池装机量占比达48%,比亚迪磷酸铁锂电池占比32%,孚能科技在软包市场占有率超60%。

技术迭代方面,宁德时代正推进麒麟电池与固态电池的融合研发,比亚迪则通过CTB(电池车身一体化)技术提升刀片电池的空间利用率。孚能科技第三代半固态电池已实现450Wh/kg能量密度,计划2026年量产。

【争议与改进:自燃事件的技术反思】
2025年10月,理想MEGA搭载的麒麟5C电池发生无碰撞自燃事件,引发行业对高镍三元电池安全性的讨论。宁德时代随后公布改进方案:在电芯间增加气凝胶隔热层,优化泄压阀触发阈值,并将质量控制点从6800个提升至8200个。数据显示,改进后电池包通过针刺试验的概率从92%提升至98.7%。

关于爆炸概率,行业专家指出,三元锂电池热失控后可能伴随剧烈燃烧,但通过主动隔离技术可避免爆炸。麒麟电池采用的烟气与高压主动隔离设计,使热蔓延时间从3分钟延长至12分钟,为乘客逃生争取关键窗口。

【寿命与维护:用户关切的核心指标】
麒麟电池设计寿命为8年或24万公里,实际使用中,高温快充场景可能导致容量衰减加速。极氪实验室数据显示,在45℃环境下每天一次满充满放,3年后容量保持率仍超85%。宁德时代建议用户每2年进行一次电池健康检测,通过均衡充电延长寿命。

对比磷酸铁锂电池,麒麟电池的日历寿命略短,但能量密度优势使其在高端市场保持竞争力。随着固态电解质技术的引入,下一代麒麟电池有望将循环寿命提升至3000次以上。

麒麟电池(图5)

【未来趋势:技术融合与市场细分】
2026年动力电池市场呈现两大趋势:一是高压快充与超长续航的融合,如麒麟电池与800V平台的结合;二是场景化产品开发,如针对出租车的磷酸铁锂长寿命电池、针对越野车的高能量密度三元电池。宁德时代正在研发的麒麟-固态电池原型,已实现500Wh/kg能量密度,预计2027年商业化。

在安全标准方面,工信部正推动《电动汽车用动力蓄电池安全要求》修订,新增底部撞击、盐雾腐蚀等测试项目。麒麟电池通过的200余项安全测试,将成为新国标的重要参考。

结语:中国动力电池产业正从规模竞争转向技术竞争,麒麟电池与神行电池的差异化路线,折射出市场对续航、安全、成本的多元需求。随着固态电池、无模组技术等突破,动力电池将进入“精准匹配”时代,用户可根据出行场景、气候条件与预算,选择最适合的能源解决方案。[1][2][3][4][5]

参考资料

3.
宁德:四大主导产业发展亮点纷呈
. 宁德市人民政府
. [引用日期 2026-02-04]
4.

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  • 最近更新:2026-02-04 15:42:19
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