首席科學家吳凱：麒麟電池不將水冷板放在底部，而是插入電芯間，水冷效果極大加強，好處為：1）大幅提高安全性，水冷板附加隔熱作用，可實現無熱擴散；2）提升快充性能，電芯雙面水冷，4C充電產品23年亮相；3）提升循環壽命，電芯加緊后壽命會短一半，也就是放松一點的話，循環壽命能長一倍，水冷板附加緩沖作用；4）提高比能量：水冷、隔熱、緩沖功能三合一，空間得到大幅節省，磷酸鐵鋰可達160Wh/kg、290Wh/L，三元高鎳可達到250Wh/kg，450Wh/L，比4680多裝13%的電量。
水冷板代替電池包橫縱梁，疊加雙層冷卻通道設計，同時具備支撐、水冷、隔熱、緩沖四大功能。此外電芯采取雙排背對背方式側立排布，因此可放入更多電芯，更有利于快充技術，同時安全性、體積利用率大幅提升。
根據寧德時代專利“箱體結構，電池及用電裝置”，授權公開號：CN216648494U，我們可發現麒麟電池包的結構細節，其主要創新如下：
1.?方殼電芯采取背對背側立方式排布于箱體內，而非原本直立方式，可放入更多單體電芯，更有利于快充，提高體積利用率；
2.?冷卻板替代橫縱梁，使支撐、冷卻、隔熱、緩沖功能四合一，有效提升空間利用率。新冷卻板以加強體的方式插入電池排間，同時連接上蓋和下箱體，起到傳統橫縱梁支撐保護作用；兩排電芯共享一個冷卻通道，相比一排電芯使用一個水冷板，減少冷卻板數量，降低BOM成本，有輕量化的效果，更有利于快充時散熱；立式冷卻板打造橫向相對隔離空間，縱向電芯間有膨脹補償片+絕熱氣凝膠，有效隔熱實現“零熱失控”；冷卻板采用內外兩層冷卻通道，可吸收電池充放電及老化時產生的膨脹，減少電池單體擠壓，提升電池循環壽命；此外新水冷板轉移至箱體內部，可避免因碰撞易出現破損而導致漏液風險。
3.?下箱體有定位/限位槽，用于冷卻板的安裝及電芯組的固定，該設計可提高電芯組安裝穩定性，避免相互碰撞損壞，但仍需導熱結構膠保證強度及優化散熱。
來源：寧德時代專利 注：127/128分別為冷卻板進水口/出水口
根據寧德時代專利“水冷板組件、水冷系統、電池及其箱體以及用電裝置”，申請公布號：CN114497826A，我們可發現麒麟冷卻板結構細節，其主要創新如下：
水冷板具有內外兩層冷卻通道，采用口琴管方式，其中外層和內層冷卻通道中的一者為液冷通道，另一者為非液冷通道（如外層液冷，內層風冷），非液冷通道由于不填充冷卻液，通道壁可以適當朝內變形，吸收電池單體膨脹，避免電池單體擠壓損壞。
第一代CTP到最新的第三代麒麟電池，電池包體積利用率從55%提升至67%。
CTP1.0：去掉模組的側板，轉而用綁帶來替代，代表車型北汽EU5。
CTP2.0：再去掉模組的兩個端板，利用箱體上的縱橫梁來代替端板，代表車型蔚來75度。
CTP3.0：進一步去掉箱體上的縱橫梁，利用兩個電芯之間的夾板和電芯本體來實現結構上的需求。
麒麟電池水冷板放置與特斯拉4680電池類似，都是在電芯間夾水冷板，但特斯拉水冷板無需起支撐作用。大圓柱間散熱空間更大，上方還有額外一層水冷板，因此特斯拉CTC散熱效果好于麒麟電池，疊加全極耳設計，非常利于快充設計，但空間利用率肯定要低于麒麟電池。
表 ?寧德麒麟電池與大圓柱ctc、比亞迪ctb對比
比亞迪CTB采用上層直冷板設計，且電芯間無冷卻設計，因此其冷卻效果劣于麒麟電池，不利于電池快充時散熱。比亞迪CTB仍保留提供強度/剛度的橫向鋼梁，結構強度好于麒麟電池，但體積利用率更低。
魔方電池是上汽和寧德合作產品，麒麟電池和魔方電池相似度較高，均采用立式冷卻結構，但魔方電池采取雙電芯躺式布局而非麒麟的側立布局，上下電芯間沒有膨脹補償片+絕熱氣凝膠的隔離層，無法做到真正無熱擴散，因此麒麟電池控制熱擴散效果更好。魔方電池垂直方向厚度更薄，但其體積利用率低于麒麟電池。
1）結構進一步創新，公司認為可進一步競爭力，23年有望放量：麒麟電池的水冷板替代電池包橫縱梁，疊加雙層冷卻通道設計，同時具備支撐、水冷、隔熱、緩沖四大功能。此外電芯采取雙排背對背方式側立排布，因此可放入更多電芯，整體安全性、快充性能、循環壽命及比能量得到較好提升。麒麟電池是公司在現有的方形電池技術路線下，通過結構創新，進一步提升電池性能重要方式，鐵鋰+麒麟電池可與刀片電池競爭，高鎳三元+麒麟電池可與4680競爭。公司此前表示，將在2023年量產符合無熱擴散要求、續航里程可達1000km的麒麟電池。
2）麒麟電池對電芯結構要求提升、對水冷板需求增加：由于成組極簡化，對電芯本身安全性要求提高，對結構件的安全件（如防爆閥）等需求增加，因此電芯結構件價值小幅提升，供應商包括龍頭科達利。同時由于水冷板替代電池包橫縱梁，因此對水冷板需求增加，相關供應商包括科創能源、銀邦股份、飛榮達等。
3）麒麟電池有利于加速4C超級快充的迭代：可拉動快充鋰電材料需求，如高鎳單晶正極（容百科技）、快充負極（璞泰來、杉杉股份）、電解液添加劑Lifsi（天賜材料）、導電劑（天奈科技）等。
原文始發于微信公眾號（鋰電產業通）：寧德時代CTP3.0麒麟電池技術解析！
