12分钟充电500公里的5C麒麟电池是怎么炼成的？

3月1日下午，在上海世博中心，李想公布理想MEGA的售价后，头发白了的柳志民博士和头发掉光了的高焕握手，拥抱，二人热泪盈眶。

柳志民是理想动力电池高级总监，高焕是宁德时代国内乘用车事业部CTO ，二人在三年前携手组建了一支上千人的研发团队，以远超行业内电池研发团队20倍的规模深耕基础化学体系和结构体系。

理想动力电池高级总监柳志民（左）与宁德时代国内乘用车事业部CTO高焕

自理想MEGA上市以来，这款车虽然在定价和设计上引发了巨大的争议，但在充电效率方面，MEGA的突破是实打实的突破：一秒充一公里，12分钟充500公里。

是今天全球市场当之无愧的充电速度最快的纯电动汽车。

在远距离出行，包括在高速公路服务区，充满500公里，基本上是吸一根烟和去一趟洗手间的时间。

MEGA的电池来自宁德时代的麒麟电池，能量密度255Wh/kg，电池容量102.7度，CLTC续航710公里。

这块电池的难度在于，既要保证700公里的续航里程（在冬季做好打七折的准备，实现500公里的表现），又要做到高密度尽量减重，同时保证高速充电时的安全，是一块综合属性“六边形战士”的电池。

麒麟电池是宁德时代在2022年推出的一款基于CTP第三代技术的动力电池品牌，有超级快充、超高功率、超长续航三条技术路线，理想MEGA就是宁德时代和理想汽车在“超级快充”方面的首次合作，同样应用在极氪汽车上的麒麟电池走的则是超长续航这一技术路线。

虽然自理想发布的第一款车就确立了和宁德时代的合作关系，但理想汽车在2018年开始决定研发超充电池的解决方案时，业内还没有完整的超充电池的技术路线。

柳志民回忆，当时找了国内外很多的电池公司一起做联合开发的概念技术方案，包括做一些先进的技术研讨，这里面也历经了两年时间。

不过，宁德时代研究4C级以及的超级快充技术始于2017年，在时间上早于理想汽车的立项，但是当时技术成熟度不够，做到快充就要牺牲电池的能量密度，比如本来续航400公里，为了实现快充的能力牺牲能量密度，变成200多公里，顾此失彼。

直到麒麟电池研发成功。

01. 5C麒麟电池核心的技术突破

柳志民说：“在开发过程中，我们做过很多深入的技术研讨，包括对于化学体系、对于电芯的结构方案，最终落定到麒麟方案，率先开启麒麟架构应用。”

不过，即便确立了麒麟架构，在动力电池发展的特定阶段，理想汽车的不少要求是相互冲突的。

高焕说：“理想MEGA这么大一辆车，百公里电耗15.9Kwh，所以这个电池很大，需要100多度电，实现5C超级快充的同时，还要保证700公里以上的续航，这其实有很大的挑战。我们是怎么做到二者兼顾，还做到量产车中充电速度全球第一的呢？

主要在两个层面实现了突破：

第一，电芯层面，首先放弃了高镍和磷酸铁锂体系，确定正极用中镍高电压，负极用石墨，锁定了关键指标的快充、密度、寿命、安全的黄金平衡点，我们通过化学体系，正极、负极、隔膜、电解液等等优化，比如在电芯极片的物理梯度上做了优化，以前极片是一层，现在分成两层，上层可以把它的孔隙率做高一点，有利于扩散，下一层做高压实，保证它的能量密度，这样既保证了快充，又保证它的能量密度，让它不会在过大地损失里程的情况下实现快充。

第二，整个麒麟结构层次方面，如果按照以前传统的Pack，电芯到模组、模组再到Pack的层次，集成效率太低，容纳的电量也很限，所以后来通过宁德时代CTP3.0的架构，采用双大面水冷板，既保证了它的散热面积，又提升了整个电池包的集成效率，从两个方向上保证了5C的超级快充的同时，保证了相对长的续航。

那么为什么花了三年时间呢？

高焕解释说，最难的是将麒麟电池的电芯内阻做到0.3mΩ以下。

第一代麒麟电池的电芯内阻做到了0.4+mΩ，但这种情况下，充电和放电时温度还是太高，对电芯的寿命、可靠性、安全都有一定的挑战，如果大规模量产，大家不是很放心。

“这点我和柳博开了好多次会，最后坚定了这个方向，突破0.3mΩ以下的目标。”

在经历了100+轮验证，数以万计的测试电芯，最终通过正极材料及其界面的优化、低粘高导电解液、电芯机械件结构高载流设计等一系列举措最终才达成目标，实现了电芯内阻做到0.3mΩ以下。

不过技术实现了突破，不意味着可以实现稳定量产。

麒麟电池不同于以往以独立模组构成的电池包，电芯的排布使电池内部牵一发而动全身，需要每颗电芯的制造都有着极高的一致性。电芯制造过程的“一致性”，需要将成千上万颗电芯的尺寸误差，控制在极小的范围内。

作为核心原始材料，6微米的铜箔在高速运行下容易下榻，若平行度、张力控制不当极易产生褶皱或翻折，导致整卷4000米的铜箔报废。

麒麟电池的生产基地是宁德时代蕉城时代工厂，在生产过程中使用了全球动力电池产业第一台能适应6微米铜箔的高速卷绕机，将涂满活性材料的6微米铜箔与绝缘膜卷绕在一起，组成电池中最核心的部分—电芯。

理想MEGA最终成为世界上第一款在宁德时代麒麟电池的基础上实现5C峰值快充的纯电车型，实现了充电12分钟续航500公里，在超充序列下能够保证700公里以上的续航。

理想MEGA上搭载的麒麟电池刷新了全球纯电动车的两项第一，功率第一，充电速度第一。

02. 宁德时代的产品布局正涵盖宽温域、全地域

高焕介绍：“事后我们做项目复盘的时候发现整个项目周期一共投入超过了1000人的人力，宁德时代投入了七八百人，理想汽车投入了二三百人，对比普通的电池开发项目，是5-8倍的投入。三年的研发周期也是正常项目周期至少两倍的时间，一般一个电池的开发周期大概是一年半左右。”

与理想汽车的这一次合作，宁德时代称之为开创了与客户“共创共研模式”，双方的合作不仅在电池上，而是整车级需求协调，比如整车机械结构，侧柱碰、底部球击、离地间隙、乘员空间等，双方会基于整体结构来不断磨合。

甚至宁德时代与理想汽车共建了决策模型，对于合作过程中的种种方案，双方最终会按照模型的结果来决定。

而对于麒麟5C电池，理想汽车将在一段时间内，成为唯的一采购方，这意味着其在一段时间内可以向市场持续供应充电效率最高的纯电动车型，形成竞争优势。

高焕表示，“在研发到后期快量产的时候，柳博团队和理想团队交给我一个任务：’上市即交付、交付即上量’。”

他说，这需要解决两个问题，一个是生产速度，一个是在保证速度的前提下，保障安全。

宁德时代的极限制造能力，代表着在当今全球锂电行业最高的制造水平：：

第一，宁德时代的超级产线已经实现了一秒钟一个电芯，产能足够。

第二，这么快的速度下如何保证质量和安全？我们在极限制造过程中有6800多个质量安全控制点以及10000多项的追溯数据，确保我们的产品在缺陷率方面达到PPB的级别，也就是十亿分之一，这比行业的PPM级别，也就是百万分之一的水平再领先了三个数量级，让大家能够安心无忧地驾驶理想MEGA。

第三，为理想MEGA麒麟5C电池专门开创了超级产线，用于满足整个MEGA全生命周期的按时、按质、按量的交付。

这种向主机厂定制开发电池，正成为宁德时代未来一段时间的商业模式。

高焕说：“麒麟电池是定制化服务于整车的差异化需求的，我们根据麒麟电池的超级性能分成不同的矩阵。”

同样选择了麒麟电池的极氪汽车，极氪001推了了1000公里的超长续航版本，是全球唯一一款大规模量产的麒麟超长续航电池车型。

而采用了零百加速2.02秒的极氪的FR版，它的特点是放电能力特别强，两三秒钟可以放完一度电，达到了兆瓦级别的放电。

“后续麒麟电池还会根据主机厂对整个车型的超级属性定位，开发不同的性能矩阵去满足他们的需求，最终目标是做到精准化服务。”

在产品层级，当前宁德时代共有两个品牌，一个麒麟的品牌矩阵，一个神行的品牌矩阵。

麒麟品牌为整车差异化的需求提供定制化服务，12分钟充满500公里的超级快充，2.02秒的零百加速超级功率和1032公里的超级续航是当前最亮眼的三项超级性能。高焕表示，后续会根据用户的需求去补充和完善麒麟的矩阵。

神行品牌则主要追求科技平权，让所有用户享受到宁德时代高强度研发投入产生的科技红利。

神行品牌目前旗下面也有四个产品矩阵。

第一种，神行电池也有超级快充可以做到4C，10分钟400公里，这些电池产品已在奇瑞星途星纪元、极氪001上陆续量产装载。

第二种，神行电池根据细分市场的需求，做到长寿命、缓衰减，质保达到8年80万公里的水平，整个生命周期可以行驶80万公里，同时具备2C到3C的充电能力。

第三种，对于出口北欧和销售到东北的车型，由于面对低温环境，在低温下的充电速度和里程衰减比较多，宁德时代针对性地开发了神行低温版，大幅度地提升在冬季的充电性能和功率性能、续航里程等等。

第四种，中国作为全球最大的汽车出口国家，很多车企会出口到中东、东南亚、南美这些国家，这些国家气候温度比较高，10度以下的气温非常少，针对这些场景，宁德时代开发出了神行高温版的电池，由于温度越高电化学体系的副反应会越多，衰减就会快，高温版神行电池克服了这些困难。

可以说，宁德时代的动力电池正在实现宽温域、全地域，无论冬天、夏天，还是热带、极寒之地都能够实现超快速的补能。

03. 通过大数据和高投入提升对动力电池的认知

但当下，在欧美正涌现一股放缓全面电动化的思潮，以及不少媒体再次有意释放全面电动化的技术路线存疑的烟雾。

对于宁德时代如何看待汽车的动力模式呢？

高焕说：“今天宁德时代的动力电池市场占有率已连续七年全球第一，搭载的车辆已经达到1167万辆，创造了动力电池行业之最。

“那么1167万辆代表着什么？代表着我们拥有这个行业绝对优势的电池在途运行的大数据。”

“这个大数据可以反馈给我们，告诉我们电池在什么情况下有什么样的需求、什么样的问题，通过整个算法的闭环，我们可以更好地优化设计，去补充一些缺失的地方，这在整个行业独一无二的。”

“同时宁德时代多年来一直在持续投入研发，每年研发投入约占营业额的5-7%，2023年前三季度研发投入近150亿元。

“研发投入主要涉及两个方面：

第一，进行大规模的试验、验证、开发，

第二，通过大投入提升对动力电池的认知。

高焕特别提到，目前整个行业（对动力电池）远远没有达到认知饱和的状态，大家在不断地成长中，认知怎么提升？就是通过大数据、高强度的研发，这是整个战略的方向。

他说：“整体而言，以前行业首先解决的是里程问题，续航从100公里到200公里，再到500公里，甚至1000公里；现在开始解决补能的问题，再往后面走我觉得就是解决全场景、全气候的问题，真正做到和油车一样。

“我们期望从行业层面构建超级快充的生态，所以我们欢迎大家关注这个方向。

“那么我们最终的目标是什么？就是推动电动汽车、新能源汽车全面地替代燃油车。”

这是智驾网从技术层面听到的对汽车全面电动化路线摇摆最直接的回应。