本文為《6萬字長文剖析寧德時代》的第一篇。本文來自微信公眾號： 凱昇資本（ID：gh_9c57a4031683），頭圖來自：視覺中國
核心技術
寧德時代在發展過程中建立了完善的研發團隊，涵蓋產品研發、工程設計、測試驗證、製造等多個領域。寧德時代在電芯、模組、電池包、BMS 等各細分領域均擁有多項核心技術，各項技術處於行業領先水平。其中核心技術及技術來源如下：
電芯安全部件
用途：用於同時解決電池的穿釘和過充問題。
核心技術說明：該技術能夠使動力電池在過充和穿釘濫用下分別形成獨立的保護迴路，對動力電池進行有效的保護，確保在不同的意外情況下各安全部件發揮其作用。
技術來源：自主研發。
單體電芯導電片
用途：用於解決電池的過充問題。
核心技術說明：該技術所提供的動力電池能夠有效防止導電片在使用過程中發生斷裂、失效或者變形；提升電池安全性能；在確保電池安全的前提下，將導電片設計在頂蓋上進一步減少佔用額外的電池空間，提高電池能量密度。
技術來源：自主研發。
銅鋁複合極柱
用途：用於對負極柱進行銅鋁轉換，使得鋁巴能夠與負極柱雷射焊接。
核心技術說明：該技術所提供的動力電池頂蓋結構能夠對負極柱進行銅鋁轉換，並且能夠有效避免極柱上段與極柱下段的結合面開裂甚至斷開，保證電池之間連接的一致性、可靠性。
技術來源：自主研發。
極片輥壓拉伸技術
用途：用於對極片進行輥壓拉伸，提高極片延展均勻性。
核心技術說明：本技術能有效地降低甚至消除帶材的打皺，提高帶材的平整性；提高極片壓實密度。
技術來源：自主研發。
極片隔膜高速卷繞技術
用途：實現極片隔膜高速卷繞，降低成本。
核心技術說明：該技術提供了一種卷製品加工裝置，該加工裝置包括卷針和整形機構，整形機構包括活動部、第一作用部和第二作用部，卷針的外表面上開設有容納槽；公司通過改善卷針及相應機械構件，在提高卷繞速度的同時，也實現了隔膜張力的良好控制。
技術來源：自主研發。
三元體系低阻抗產品的電解液技術
用途：用於三元體系產品。
核心技術說明：該技術提供了一種可以用於三元體系產品的電解液配方，可以在陽極和陰極均形成有效的界面膜，從而使電池具有良好的存儲壽命，並同時降低電池阻抗。
技術來源：自主研發。
三元體系抑制產氣的電解液技術
用途：用於三元體系產品。
核心技術說明：該技術提供了一種可以用於三元體系產品的電解液配方，可以使得應用該配方的電池體系產氣明顯得到改善，且具有較高的容量保持率以及良好的低溫功率性能。
技術來源：自主研發。
一種改性的負極活性材料技術
用途：用於三元體系產品或磷酸鐵鋰體系產品。
核心技術說明：該技術提供了一種改性的負極活性材料，與傳統技術相比，較好地改善了電池的動力學性能、存儲性能和循環壽命。
技術來源：自主研發。
電池組熱管理技術
用途：用於對電池組進行加熱或冷卻。
核心技術說明：使用該技術的電池組熱管理組件能有效提高對電池組的冷卻效率，保證電池溫度的一致性等；公司通過設置熱管理組件提高冷卻效率並實現加熱。
技術來源：自主研發。
電池模組的框架結構
用途：用於容納和固定多個單體電池，並吸收電池膨脹力。
核心技術說明：使用該技術的電池模組採用具有多個柵格的下殼體和設有導電連接體和安全閥的上蓋，使得電芯之間的空間得到充分利用，提高了生產效率；公司通過簡化模組結構提高空間利用率。
技術來源：自主研發。
模組Pack一體化技術
用途：用於簡化電池箱結構，提高能量密度，降低成本。
核心技術說明：該技術可使電池箱體與排布於其內部的電芯通過結構膠粘接，結構膠能夠起到固定電芯的作用。
技術來源：自主研發。
全自動雷射焊接機技術
用途：提高電池生產中焊接工藝的優率和效率。
核心技術說明：該技術有效降低焊接溫度，保證焊接過程的穩定性，提高焊接優率與效率；通過改善雷射輸出一致性和各機構的聯動控制，提高焊接優率。
技術來源：自主研發。
電池模組的組裝工藝技術
用途：用於電池模組的快速組裝，提高電池模組的安全性和可靠性。
核心技術說明：該技術可以提高電池模組的抗振穩定性和電連接性，可使電池的熱量快速散發，從而提高電池模組的安全性和可靠性。
技術來源：自主研發。
動力電池組的剩餘容量的計算方法
用途：準確計算電池組剩餘容量。
核心技術說明：該方法通過引入充電修正係數和放電修正係數，降低動力電池組的剩餘容量的計算中的誤差。
技術來源：自主研發。
項目研發體系及流程
寧德時代通過開展材料研發、工藝研發、結構研發、BMS 研發、設備研發、輕量化研發等工作提升不同終端應用領域的性能。以「材料—電芯—工藝設計—設備研發升級—結構優化與重塑—模組工藝提升與結構優化」等為軸心，針對不同的應用終端，針對性地開發鋰電池，並結合電池發展技術趨勢開發下一代電池。鋰電池具體包括新能源乘用車用動力電池、新能源商用車用動力電池、儲能鋰電池，下一代電池包括全固態鋰電池、鋰金屬空氣電池、氫燃料電池等。
Figure 50 研發框架，來源：寧德時代公告
乘用車用動力電池
新能源乘用車用動力電池主要有三個子研發方向，分別是純電動乘用車用動力電池、混合動力乘用車用動力電池、啟停電源。純電動乘用車用動力電池的研發任務主要有高能量密度研發、高安全研發、降低成本研發、快充性能研發；插電式混合動力乘用車用動力電池的研發任務主要有高功率性能研發、高安全性能研發、降低成本研發等。啟停電源的主要研發任務是瞬間高倍率性能研發、降低成本研發等。
商用車用動力電池
新能源商用車用動力電池主要有三個子研發方向，分別是純電動客車用動力電池、混合動力客車用動力電池、純電動物流車用動力電池。純電動客車用動力電池的研發任務主要有高安全研發、大容量高能量密度電芯研發、降低成本研發；插電式混合動力客車用動力電池的研發任務有高功率性能研發、高安全性能研發、降低成本研發等。純電動物流車用動力電池的主要研發任務是降低成本研發、長循環壽命研發等。
儲能鋰電池
儲能鋰電池的研發任務包括長循環壽命和長日曆壽命研發、降低成本研發、鋰離子電池梯次利用研發等。
下一代電池
目前下一代電池還無法商業化，主要制約因素包括原材料不穩定、技術未突破等方面，項目將主要就下一代電池的各個技術瓶頸和關鍵環節進行投入，力爭取得技術突破，並在未來進入下一代電池的系統研發，以促進下一代電池的商業化。
研發項目的主要業務流程如下：
Figure 51 寧德時代項目研發流程 來源：寧德時代招股說明書
研發項目的主要立項依據為市場調研與分析、公司戰略規劃或客戶需求等。根據項目類型由公司指定項目經理，項目經理結合公司規劃及最新的內外部需求，確定項目初步構思，並與相關職能部門代表溝通協商指派專門的代表共同完成立項報告。
公司項目決策委員會對所有立項議題進行決策評審與審批，立項審批通過的項目，下達《項目任務書》，明確研發產品性能參數、關鍵開發周期、所需預算與人力等。
項目經理根據所需的項目角色組建項目團隊，召開項目啟動會，分配項目工作任務；根據規定的時間，擬定出進度計劃，並定期檢查實際進度，根據項目計劃進行需求評審、方案評審、樣品 A 樣評審、樣品 B 樣評審、樣品 C 樣評審及量產評審。
項目完成時，項目團隊根據結項要求對項目的有形資產和無形資產進行清算，項目經理對項目進行綜合評估並向公司進行總結報告，例如評估項目完成情況、項目質量、投入產出分析、項目的市場價值、項目的貢獻等。
CTP技術
2019年9月寧德時代在法蘭克福車展中首次發布CTP技術。寧德時代稱，由於省去了電池模組組裝環節，較傳統電池包，CTP電池包體積利用率提高了15%~20%，電池包零部件數量減少40%，生產效率提升了50%，將大幅降低動力電池的製造成本。同時，得益於內部結構的化繁為簡，CTP電池包能量密度較傳統電池包將提升了10%~15%。傳統的電池包能量密度平均為180Wh/kg，而CTP電池包能量密度可達到200Wh/kg以上。
根據寧德時代的專利資料（申請號：20161036552.0），在電芯設計層面，有以下幾個結構特點：
1）箱體由塑料築成，箱體上側敞開，且有收容多個電芯的收容空間；
2）具備多個散熱板，設置於每兩個電芯之間，散熱板內部有沿寬度方向的散熱通道，並且貫穿箱體的兩個側壁，與外界相連通；
3）多個單體電芯直接布置於箱體，無需先將多個單體電芯組裝成模組形式；
4）在箱體外側還設有風機，風機直接向散熱板的散熱通道內吹風，另一方面散熱通道直接與外部的冷卻液管路連通。
Figure 52 CTP 電池包系統爆炸圖 資料來源：Soopat，寧德時代專利
電池包結構設計層面。 參考寧德時代的專利資料（申請號201620149208.4），該設計方案的關鍵點在於：
1）電芯單元設有電芯殼體，1 個或者多個串聯單體電芯內置於上下殼體中，在單體電芯、電芯殼體之間和側壁設有壓力傳感器和溫度傳感器，便於監控電芯過熱膨脹發生相互擠壓；
2）BMS 元器件密封於保護外殼中，單獨加強電芯與 BMS 組件的防護等級，降低電池包箱體的防護等級，加速箱體內空氣與外界的流通速率，在保護殼體內設有導熱膠，便於及時散熱；
3）電芯與 BMS 組件通過伸出的導電結構相連接。
Figure 53 CTP 無模組化技術電池包系統爆炸圖 資料來源：Soopat，寧德時代專利
傳統電池模組散熱較差，是影響電池包安全性和循環壽命的原因之一。傳統電池模組結構是將單體電池大面相互貼合，採用焊接側板和端板的方式，將單體電芯固定成電池模組，再將電池模組整體置於箱體中，利用箱體的側面與單體電芯的底面接觸導熱，再在箱體側面安裝散熱風道，對風道進行散熱。在散熱方面存在以下幾個方面的問題：
1）散熱效率低：電芯大面積被擠壓，熱量在電芯之間傳遞，縮短了電芯的壽命，大面熱量無法傳導，僅僅通過電池殼體底部接觸進行熱量傳遞，底部散熱分布少，散熱效率低；
2）導熱矽膠散熱有限：目前採用的是導熱矽膠或液態灌封膠填充電芯的側面和電池殼體的側壁，散熱面積有限，同時灌封量難控制，填充不均勻，硬化時間長，難以返修；
3）單體電芯貼合緊密影響壽命：單體電芯相互之間精密貼合，無預留空間，一旦發生緊急情況電芯出現膨脹，會相互擠壓，影響使用壽命；
4）冷卻效率低、冷卻方式受限：只能對箱體外圍進行風冷散熱，風無法吹進單體電 池內部，更無法採用水冷方式，散熱方式單一，無法應對後續大功率單體電池散熱需求；
5）箱體採用壓鑄件、降低電池包能量密度：箱體無法採用輕量化材料，由於箱體需要與電芯接觸導熱，要採用壓鑄件，無法採用導熱較差的塑膠箱體結構。
Figure 54 傳統電池包系統爆炸圖 資料來源：Soopat，寧德時代專利
CTP 無模組化方案具備比較優勢。
1）簡化了電池包的組裝工藝，降低了生產成本；
2）箱體由塑料單獨澆築成型，有利於電池包的輕量化設計，提高能量密度；
3）散熱板設置在相鄰的兩個單體電芯之間，避免了電芯發熱膨脹相互擠壓，同時避免熱量相互傳遞，提高單體電芯壽命；
4）散熱板直接與單體電芯的大面積接觸，提高導熱效率；
5）傳統電池包只能小面積方向上風冷，CTP 技術實現了風冷與水冷相結合，提高散熱效率。
Figure 55 CTP 技術散熱板結構示意圖 來源：Soopat，寧德時代專利
超級快充技術
近年來動力電池能量密度不斷提升，但依然沒有解決電動汽車續航裡程短、充電時間長等問題，而快充技術就成為了解決續航裡程焦慮問題的可行路徑。
2018年在寧德電動汽車大功率充電試點專題研討會，寧德時代展示了採用「超級鐵鋰+高能量密度快充石墨」體系的EnerSpeedy超級鐵鋰電池的充電過程。該產品是60Ah的超級鐵鋰電池，可進行5C充電，演示過程用時7分12秒，就完成了20%至80%的充電，而20%到100%充電，僅耗時13分8秒。18年寧德時代發布的超級鐵鋰電池，5C速能型產品在70Wh/kg以上，3C高能型產品在115Wh/kg以上，而當時市場上常見的快充電池系統能量密度在40~60wh/kg。
Figure 56 寧德時代快充，來源：GGII
19年法蘭克福車展上又再次介紹超級快充電池，快充電池可在15分鐘內可將電池荷電狀態（SOC）從8%增加到80%。如果使用寧德時代研發的渦輪充電解決方案，9分鐘內可充滿至80%。
Figure 57 鋰電池充電過程示意圖（橫坐標為時間縱坐標為電壓）， 來源：OFweek
鋰電池充電初期會有一個小電流的預充過程，即CC Pre-charge，目的是為了讓正負極材料穩定下來。此後，電池狀態穩定後可以調整為大電流充電，即CC Fast Charge。最後，進入恆壓充電模式（CV）。對於鋰電池來說，系統檢測到電壓達到4.2V後就開始了恆壓充電模式，充電電流逐步減少，小於一定值後充電結束。
普通化學體系的電池在快充時，負極會產生副產物（如晶枝等），從而影響電芯的循環性、穩定性和安全性，只能採用可承受快充大電流的負極材料。
理論上來說正極材料的選擇，無論是三元還是磷酸鐵鋰，都不會影響負極快充的性能發揮，以及可靠性。但由於鋰電池是一個系統性的產品，在實際使用過程中正極材料會從其他方面影響快充電池。在很多人的認知中，磷酸鐵鋰並不適合做快充的正極材料，這個結論並未有誤。但磷酸鐵鋰不適合做快充正極材料的原因不在於磷酸鐵鋰影響了負極的快充性能，而在於傳統的磷酸鐵鋰材料的導電性能較差，在快充過程中發熱較為嚴重，溫度升高會帶來一系列的副反應，如電解液加熱分解、產氣等問題，從而影響電池整體的安全性。
除鋰電池正負極材料外，電池製作工藝參數的變化也直接影響鋰離子電池快充性能的發揮。
1）漿料
對於漿料的性質，一方面是要保持導電劑的均勻分散。因為導電劑在活性物質顆粒之間分布均勻，在活性物質之間、活性物質與集流體之間可形成較均勻的導電網絡，具有收集微電流的作用，降低接觸電阻，可以提高電子的移動速率。另一方面是防止導電劑的過分散。在充放電過程中，正負極材料晶體結構會發生變化，可能造成導電劑的剝離脫落，使電池內阻升高，影響性能。
2）極片面密度
理論上來講，倍率型電池與高容量電池不可兼得。正負極極片面密度較低時，可以增大鋰離子的擴散速度，降低離子和電子遷移阻力。面密度越低，極片越薄，在充放電中鋰離子不斷的嵌入與脫出對極片結構造成的變化也越小。但是面密度過低的話，就會降低電池能量密度，成本升高，所以需要對面密度綜合考慮。
鈷酸鋰電池6C充電1C放電 面密度對循環次數的影響 來源：OFWEEK
通過鈷酸鋰6C充電1C放電的循環圖，易知電池在高面密度的情況下進行快充會導致多次循環之後放電比容量下降，容量保持率下降的情況，縮短電池的使用壽命。
3）極片塗布一致性
影響快充性能的主要是負極極片的一致性情況。當負極面密度不一致，經過輥壓之後，活物質的內部孔隙率就會存在較大差異。孔隙率的差異會引起內部電流分布的差異，在電池化成階段影響SEI的形成及性能，最終影響電池快充性能。
4）極片壓實密度
極片壓實一方面可提高電池比能量，另一方面可提高電池性能。電極材料不同，最佳壓實密度也不同。提高壓實密度，電極極片的孔隙率越小，顆粒之間連接的越緊密，相同的面密度下極片的厚度越小，因此可減小鋰離子的遷移路徑。當壓實密度過大時，電解液浸潤效果不好，可能會破壞材料結構和導電劑分布，後期會出現卷繞問題。
鈷酸鋰電池6C充電1C放電，壓實密度對放電比容量的影響 來源OFweek
如圖易知，壓實密度較低時，快充模式下的循環相同次數後的放電比容量下降較快，容量保持率較差。較高的能量密度並未帶來較好的能量保持率，相較之下較為合理的3.32壓實密度處於最優的放電比容量狀態。
5）化成老化
對碳負極電池來講，化成-老化是鋰電池的關鍵工藝，此過程會影響SEI的質量。SEI厚度不均勻或結構不穩定，會影響電池快充能力和循環壽命。
寧德時代針對快充電池的解決方案
鋰電池快充性能的實現需要解決兩個問題：
1）鋰電池在快充過程中的發熱問題。
2）如何加速鋰離子在正負極間移動的速度，減少或者阻斷負極副產物的產生。
以石墨作為負極主材，創新性運用孔道優化和「快離子環」技術，在石墨表面打造一圈高速通道，使鋰離子能快速嵌入石墨的任何位置，大大提高鋰離子在石墨負極的嵌入速度，並且，修飾後的石墨兼顧超級快充和高能量密度的特性，不會在快充時在負極會出現副產物，影響電芯的循環和穩定性。
正極方面，開發了「超電子網」技術修飾正極材料，結合正負極極片的晶體取向和容量過量係數等設計參數調配，優化電解液、正負極的動力學性能，使化學體系和電池設計參數達到最優匹配。
在機械件設計方面，創造性地對電池單體頂蓋進行簡化設計，將電極端子設置到頂蓋板側面並減小端子厚度，顯著降低內阻，有效控制快充發熱量，保證快充可靠性的同時提高5%以上能量密度。
BMS方面採用了恆電位閉環控制算法。該算法的核心是基於電池內部極化狀態的開發。原理是基於電化學模型，通過控制陽極電位恆高於析鋰電位閾值，最大化輸入充電電流，而電流的輸入會影響陽極電位，從而形成一個閉環控制，使電池充電時間達到最小化。
同時在BMS開發專門的系統用於識別化學體系在不同溫度和SOC狀態下的「健康充電區間」,在「健康充電區間」範圍內進行快充，在實現快速充電同時，避免電池因快充而受到損害，做到快充、長循環和安全可靠性兼顧。
根據寧德時代在新聞媒體中的介紹，截至19年7月，搭載快充石墨為負極主材的超級鐵鋰快充電池的新能源電動大巴已經超過5000臺，並且運行狀態良好，該電池也被交通部評為「新能源公交最佳口碑電池」。
超長壽命電池
19年寧德時代在法蘭克福車展上公布了其6年60萬公裡的長壽命電池。2020年6月寧德時代接受採訪時透露，寧德時代將發布循環充電總續航（總裡程）可達200萬公裡、壽命達16年的電池，售價高於普通新能源電池的10%左右，並且該電池的供貨不限於特斯拉，可接受其他車企訂單並進行生產。
據彭博社的統計，目前市面上大部分電動車，其電池的官方保證的總裡程數約為25萬公裡、壽命為8年。對於電動車頭部企業說，電池總裡程相對高於該水平。根據特斯拉的資料顯示，目前已經出廠的model3，電池最低使用壽命為1500次充電循環，可以保證它行駛48萬~80萬公裡。從比亞迪的資料顯示，其最新研發的刀片電池的理論數據是充放電3000次以上，行駛120萬公裡。
按照行業內統計的一般家庭乘用車平均每年2公裡的的使用裡程數計算，15年左右的報廢年限計算，寧德時代的電池基本可以覆蓋普通家庭的乘用車的全生命周期，使得乘用車無需在使用年限內更換電池包，提升新能源乘用車的殘值率，提升用戶新能源汽車的購買意願。對於用於運營的乘用車更是利好的消息，按照一般計程車的行駛裡程測算，計程車每年的行駛公裡數在20萬公裡以上，用於運營的小型乘用車在2~3年內需要更換新的電池包，採用寧德時代的電池包技術後，運營用小型乘用車的電池包更換周期至少可延長至6~7年。
對於目前公布的消息中，尚有大量細節還未公開。如正極材料的體系，能量密度參數，是否支持快充等一系列問題。在此我們可以做一個大膽的猜測，該款電池應該是採用磷酸鐵鋰作為正極材料，搭載CTP技術後電池包系統能量密度在120~130wh/kg左右。理由在於16年的使用壽命，產品的有效循環次數對於寧德時代公布的該技術，行業的專家對於該技術的評價褒貶不一，部分專家對於該技術寄予厚望，部分專家認為該公告純屬噱頭。
從電池原理的角度，我們猜測可能會使用到的技術方案：
1）正極單晶材料，單晶材料顯著區別於二次球材料，具有更高的結構穩定性，更低的比表面積，更少的表面缺陷和更高的真密度等諸多優點。對單晶材料進行摻雜包覆等一定的優化後，使用單晶材料在提高電壓的同時依然可以保證材料的循環性能，可兼顧電芯的能量密度和循環壽命。
2）負極表面修飾，使用帶有「自修復」負極材料，新的負極材料可以自動修復使用過產生的少量SEI膜缺陷。以及負極材料的預補鋰技術的應用。
3）解液的匹配開發，在電解液中加入特殊的正極成膜添加劑；優化了電解液的溶劑種類及比例，從而獲得更穩定的固液相界面，更高效的離子傳輸，更寬的溫度響應區間等優異特性；電芯表現出優異的高溫長循環性能和低溫放電、功率性能。
BMS技術
電芯自加熱
低溫狀態下，動力電池活性降低，電池容量和性能衰減嚴重且不可逆。新能源汽車續航裡程嚴重縮水，動力變弱。業內機構測評，在保持-7℃車外溫度和20——22℃車內溫度的情況下，國內部分知名企業的新能源汽車實測續航不及標稱的一半。有實驗顯示，溫度低於0℃，電池內阻大幅增加，降到-20℃，自放電現象最嚴重。由於電池本身無法在短時間內提升至工作溫度區間。因此目前主流解決方式是給電池預熱。
電池預熱一方面要求電池組預熱精準，即要消除低溫引起的負面效應，又要讓電池儘快從低溫回暖到25~35度的「舒適溫度」。另一方面要精確掌握電池組內部或外部產熱過程，減少預熱時熱量損失，能充分節能，降低能耗。
最常見的是通過連接充電樁或使用電池內部電量，利用加熱裝置給電池冷卻液加熱，進而流經電池內部液體管路，通過類似「隔水燉」方式對電池進行保溫或加熱。
其中針對三元和磷酸鐵鋰電池的加熱方式有差別。據高工鋰電發布，三元電池抗低溫性好，能量密度高，一般是採用BMS熱管理，進行冷卻液循環加熱。
磷酸鐵鋰電池，其能量密度不高，抗低溫性差，對熱的敏感性差，一般採用沒有冷卻液的高壓PTC加熱，降低成本。（PTC發熱體又叫PTC加熱器，採用PTC陶瓷發熱元件與鋁管組成。該類型PTC發熱體有熱阻小、換熱效率高的優點，是一種自動恆溫、省電的電加熱器。突出特點在於安全性能上，任何應用情況下均不會產生如電熱管類加熱器的表面「發紅」現象，從而引起燙傷，火災等安全隱患。）
特斯拉：循環加熱
特斯拉針對動力電池低溫，其Model 3設計思路是利用電驅系統的廢熱，類似傳統燃油車用發動機餘熱給乘員艙供暖的原理，使其即用於車輛驅動，又用於產生額外的熱量加熱電池。採用的方案是在電動車上添加一個類似電熱絲作用的零件。
Figure 58 電機線繞圈組，來源：Tesla
加熱模式下，電池內部的低溫冷卻液進入驅動系統進行熱交換，變成高溫冷卻液，穿過水泵及冷卻設備後（此時冷卻設備不工作），進入電池包對電池進行加熱。
Figure 59 加熱模式，來源：GGII
一般而言，電機驅動效率基本在90%以上，產生的10%熱量並不足以用來為座艙和電池進行加熱。然而特斯拉的電機控制軟體，能降低電機效率，以產生更多的熱量來給電池加熱。
同時電機驅動功率可根據駕駛員需求實時變化，發熱功率也能根據座艙，空調，電池溫度實時調整。
特斯拉加熱技術的益處。
1）充分利用電機餘熱，能量利用率高。在低溫環境下充電可提前對電池進行預熱，使電池獲得最大的充電功率。
2）特斯拉電機的輸出功率大，加熱效果好，可在短時間內將電池加熱至工作溫度內。
低溫速熱
寧德時代針對電池低溫問題採用了與特斯拉不同的技術路線，解決上主要從BMS電池熱管理系統角度出發，利用電池低溫狀態下未能放出的能量進行加熱。通過BMS電池管理系統識別電池狀態，擬定速熱控制策略，能夠使電池溫度在15分鐘內從-20℃提升到10℃，充電能力提高5倍，放電能力提高7倍，延長電池壽命。電池快充時，BMS軟體系統檢測電池充電狀態，利用充電時電池產生的溫度幫助電池回溫。在常溫或夏季狀態下，電池回溫功能會自動停止。同時在最新一代能量型電池包中使用了加熱膜，在-20℃環境下，電池容量保持率仍可高達90%。目前在實驗測試條件下可以達到2℃/分的加熱速率，並且在整個加熱過程中，電芯溫度差不超過4℃。
無線BMS
長時間使用之後，電池系統的線束接插件可能會老化失效。針對這個挑戰，寧德時代設計了無線BMS，通過無線BMS技術，省去了線束以及接插件，簡化了安裝工藝。即使出現由於交通事故造成的BMS主控板損壞等問題，也可以通過車外的無線BMS工具實現對電芯的實時監控，從而杜絕二次事故的發生。寧德時代的無線BMS方案在倉儲運輸以及下線成組方面也有很大的優勢。如果無線BMS結合鍵合工藝做成標準模組，便可以實現智能電芯的效果，隨時可以檢測任意一個電芯的狀態。
診斷功能的充電站
電芯的殘值評估對於新能源電動車主來說是非常想了解的重要信息。對此，寧德時代開發了電芯診斷算法，當新能源汽車與帶有寧德時代電芯診斷功能的充電站相互連接時，BMS便會通過該充電站完成電芯的檢測，向用戶呈現一個完整詳細的電芯檢測報告。該技術在汽車保險、二手車市場、汽車年檢等方面會有極大應用空間。
V2G
新能源汽車大規模推廣後，無序充電將會對電網造成巨大衝擊。寧德時代通過V2G技術可實現車網互動，電動汽車成為分布式移動式儲能，不但可以避免衝擊，還可以實現電網的削峰填谷。
V2G即Vehicle to Grid，中有一個典型的盈利模式是峰谷套利，即谷價時充電，峰價時向電網「賣電」，從而實現峰谷套利。此外，通過連接V2G裝置，用戶可以響應電網的旋轉備用、調頻等需求，在完成這些V2G響應任務後，由電網支付差價給電動車車主。V2G技術中長壽命電芯以及V2G裝置是比較核心的兩個技術點，寧德時代開發的長壽命電芯，完全可以滿足V2G工況的使用需求。同時我們也開發了V2G裝置，在不改電動車硬體結構的基礎上，為電動車賦予了V2G功能。
安全核心算法
基於對電化學機理的深度了解，寧德時代研發出不同的電池模型：老化模型/OCV模型/內阻模型/Crack模型/滯後模型等，去計算SOC（荷電狀態）/SOH（電池健康狀態）/SOP（功率承受能力）/SOE（電池剩餘電量）/Balance，滿足對電芯/模組/pack/整車不同層級的驗證。數以萬計的工況測試驗證：四季測試/標準工況測試/客戶工況測試/寧德時代基於工況數據進行內部研發工況測試；在多種SOC範圍內進行驗證；不同車型上驗證（BEV/PHEV/HEV）
原理：通過電池模型進行在線的實時預估，通過預估與實測的差值反修正參數，再結合多種修正算法進行參數在線更新，形成自修正閉環控制算法，可以將誤差降低至極小的可接受範圍內，從而實現安全核心算法。
平臺化
寧德時代進行平臺化開發，主要平臺分為Car平臺和Bus平臺。通過平臺化開發，對所有的內外部需求進行了有效的管理和跟蹤，大幅提高了軟硬體開發質量，同時可以大大的縮短開發周期。做到了「One Software Platform, Different System Derivates」.
新體系電池
鋰空氣電池（燃料電池）
金屬鋰空氣電池相關專利1個。金屬空氣電池，尤其使鋰空氣電池的能量密度遠高於目前的鋰離子電池的能量密度，完全可與內燃機的油氣系統相媲美，考慮到電池電機系統的能量效率遠遠高於內燃機系統，理論上鋰空氣電池的續航裡程可以遠超傳統汽車。但是，實際條件下，鋰空氣電池反應並不能徹底進行，反應過程中會產生過氧化鋰，浪費了很大一部分的可用能源。此外，反應生成的氧化物容易堵塞氣體電極，使得反應過程被迫中斷，無法發揮其大能量密度優勢。同時，由於空氣電極的極化過電位非常高，一方面限制了反應動力學，另一方面造成了很大的能量浪費，使得鋰空氣電池的能量密度優勢大打折扣，難以提升功率密度。
根據寧德時代專利CN110661062A的資料，其專利設計思路是，通過將難以發生的一步反應（金屬-空氣電池反應，Li+O2=Li2O）轉換為兩步相對更容易的反應（金屬-水反應和燃料電池反應，如Li+H2O=LiOH+1/2H2和1/2O2+H2=H2O），重新設計了一種金屬-水-空氣電池，可以有效克服傳統金屬-空氣電池的所有缺陷，實現電池的高效和高能量密度。
Figure 60 寧德時代鋰-水-空氣電池放電過程示意圖，來源soopat。10-隔膜；12-金屬腔；14-水電極腔；16-金屬負極；18-水電極；20-儲氫器；22-燃料電池；220-氫氣電極；222-電解質；224-空氣電極；226-氫氣電極氣體管道；24-第一管道；240-第一單向閥；242-第一調節閥；244-防水透氣膜；25-旁路管線；250-第二單向閥；252-第二調節閥；26-第二管道；260-第三調節閥。
放電時，第一管道24上的第一調節閥242處於打開狀態，旁路管線25上的第二調節閥252處於關閉狀態，金屬負極（金屬鋰負極）16被氧化，失去電子，電子通過外電路流向水電極18，由於失去電子的金屬(鋰)中會有金屬離子(鋰離子)析出，析出的金屬離子（鋰離子）通過隔膜10到達水電極18與水發生反應生成相應的產物(如金屬氫氧化物)；與此同時水分子(氫離子)可以通過水電極18獲得電子生成氫氣，金屬(鋰)與水反應的同時對外輸出電能。反應生成的氫氣通過第一管道24進入到儲氫器20內部，儲氫器20內部的氫氣可以通過第二管道26供給給燃料電池(氫氧燃料電池)22，與氧氣發生反應，同時輸出電能並生成水，生成的水可以通過管路再次供給水電極18使其繼續發生反應。
充電時，第一管道24上的第一調節閥242處於關閉狀態，旁路管線25上的第二調節閥252處於打開狀態，給燃料電池(氫氧燃料電池)22輸入水並通電(發生電解水過程)，就可以再生成氫氣和氧氣，生成的氫氣經過儲氫器20之後供給給水電極18，給金屬負極(金屬鋰負極)16和水電極18通電，氫氣就可以在水電極18上釋放電子生成氫離子，氫離子與金屬氫氧化物(氫氧化鋰)反應生成水和金屬離子(鋰離子)，金屬離子(鋰離子)通過固態電解質隔膜10到達金屬負極(金屬鋰負極)16獲得電子並生成金屬單質(鋰)，從而完成充電反應。
整個反應的後半程相當於是使氫氣代替現有技術中的金屬與氧氣直接反應，從而反應活性更高，更容易進行，完全避免了現有空氣電極的堵塞問題，同時可以利用現有技術中的成熟的燃料電池來實現反應，更加實用。
補充能量的方式，可以採用充電的方式進行補充，還可以採用直接更換金屬負極的方式，在短時間內快速完成能源補充。
寧德時代專利所具有的有益效果：
能量密度高、續航裡程長，可以媲美燃油系統；
可以通過更換金屬的方式實現快速能量補給；
存儲、運輸和補給方便，反應充分，極化過電位低，無副產物堵塞電極，可逆性更好；
無需使用大容量的儲氫系統，安全性能高；
無需配備加氫站的基礎設施，便於推廣應用。
鈉離子電池
目前寧德時代共擁有可查鈉離子電池的相關專利10個。
鈉離子電池與鋰離子電池的問世幾乎同步，都出現在20世紀80年代，隨著索尼公司在90年代推出的商用版的鋰離子電池，使得鋰離子電池逐漸成為高性能化學電池的代表。近年來由於市場對儲能系統（EES）的需求大幅增加，包括基站、風力發電儲能、電網儲能以及低速電動車領域的鉛酸電池換代，這些都為鈉離子電池提供了豐富的應用場景，鈉離子電池也得以快速發展。
鈉離子電池的工作原理於鋰離子電池的工作原理基本一致，都屬於」搖椅」可充電電池，工作過程中，鈉離子穿過隔膜在正負極之間來回移動，電子在外電路中移動形成電路。區別於行動裝置電源（~4Wh)和動力電池(~40KWh)，ESS用於智能電網需要達到MWh的儲能規模，因此電池的價格和安全性是首要考慮的。作為儲能電池需要具備哪些特性：
1）儲能電池作為電站的儲能設備時，應具有大能量密度和低自放電（調節晝夜峰谷電）；
2）儲能電池作為電網調峰設備時，儲能設備需要在幾秒鐘或幾分鐘內頻繁的峰值調節，這使得儲能設備有快速的響應時間，需要儲能電池具備高倍率快速連續充放電的能力（調節電網電壓波動）；
3）電池的電化學性能穩定，電池需要儘可能不受環境溫度的影響；
4）回收成本低，在產品廢棄時不產生大量的額外費用。
考慮用於ESS的儲能體系有鉛酸電池，鋰離子電池和鈉離子電池；鉛酸電池成本低，但能量密度較低制約應用；鋰離子電池能量密度高，但地球的鋰儲量不足和成本偏高，必須有相應的鋰資源回收利用系統支持。鈉離子電池中的鈉儲量豐富價格低廉，原料易得。
鈉離子作為儲能類電池的優勢：
低廉的資源-前驅體材料價廉易得，滿足對規模供給和低價的需求。鈉源廣泛：鈉鹽，比如NaCl\Na2CO3\Na2SO4,都可以從海水和礦物中得到,鈉金屬的價格在2元每公斤。過渡金屬：過渡金屬元素是電極材料的關鍵，相對來說Fe \Mn是便宜的，但是因為鋰離子（0.76A）和鐵離子（III）（0.645A）的半徑比較接近，在層狀LiFeO2中容易發生混排，所以鋰離子電池正極適合選擇磷酸鹽材料，相應的製備成本會高一些。而鈉離子（1.02A）未存在此問題。集流體選擇上，鋰離子電池負極集流體需要使用銅箔，而鈉離子電池的正負極集流體均可使用鋁箔材質。鈉離子電池成本與鋰離子電池成本測算，材料成本可降低30~40%（具體降低的成本數值，視磷酸鐵鋰的價格而定並不絕對，但降本趨勢確定）。
高的倍率性能-能夠適應響應型儲能和規模供電。對電能的需求和清潔能源發電都隨時間和地區而不同，這樣的波動會對智能電網的安全性和儲能設備提出更高的要求。因此，ESS應該具備至少兩個主要的功能-對清潔能源的間歇供電進行調製和智能電網峰值供電的調節，也就是說，儲能設備需要滿足間歇的大規模儲能，同時要具備大功率輸出的特點。目前主要研究的可提供高倍率性能的鈉離子正極材料可分為層狀過渡金屬氧化物以及鈉超離子導體材料，由於常規石墨不適合作為鈉離子材料，因此通過碳改性的方式等方式提高鈉離子電池倍率的問題。層狀過渡金屬氧化物：根據鋰離子電池的研究經驗，對層狀電極材料進行改性能夠大幅提高電池的倍率性能，如改變材料尺寸和導電中間相能夠提高電極反應動力。單金屬鈉插層材料NaxMO2(M=Co,Mn,Fe,Cr,Ni)中，表面碳包覆的NaCrO2材料表現出優異的倍率性能（150C），27S完成滿充/滿放。以NaCrO2為正極，硬碳為負極組裝全電電流密度也能達到100C。Dong 等人製備了一種新型Z字形分級層狀Na1.25V3O8納米線，電流密度200mA/g時容量達到158.7mAh/g，並且能夠穩定循環。鈉超離子導體（NASICON）：NASICON的通式為NaxMM』(XO4)3(M/M』=V, Ti, Fe,Nb; X=P, S, x=0-4)，其具有開放的結構能夠為鈉離子提供快速擴散通道，因此能夠得到高倍率性能的鈉離子電池。Na3V2(PO4)3是鈉超離子導體的典型材料，它具有高的離子電導率，但是其金屬多面體和富電子的聚陰離子結構分離導致電子電導率較低。為了提高其電子電導率，表面包覆是常用的方法。Xu 等人合成了插層Na3V2(PO4)3-還原氧化石墨烯複合材料，倍率達到200C，接近理論容量的50%。Ren 等用犧牲模板法製備了3D Na3V2(PO4)3納米纖維網絡結構，提供了更豐富的離子傳輸通道，連續的電子轉移結構，在10C的電流密度下循環1000周容量保持率達到95.9%。另外，關於NaTi2(PO4)3的相關研究也證明，NASICON能夠提供高的倍率性能。
碳基材料：由於缺少穩定的Na-C相，石墨被認為不適合用於鈉離子電池，但有研究表明鈉離子在合適的電解液體系中能夠嵌入石墨的層間，Adelhelm 等人發現二甘醇二甲醚基電解液能夠和鈉離子發生共嵌入於石墨層間，容量100mAh/g並能循環1000次以上。這是因為電解液離子能進入石墨層間促使其層間剝離得到單片層。另一個方法是氧化石墨，使其發生膨脹增大層間距，然後再部分還原。為了提高鈉離子電池的倍率性能，有不少關於硬碳的研究。如Stevens 和 Dahn 比較了鈉和鋰在硬碳中的儲存行為，與鋰離子嵌入/脫嵌於無序的石墨烯片層間的行為不同，鈉離子發生的是吸附行為。因此，設計微納結構硬碳能夠有效提高反應動力。除了硬碳，還有很多研究表明具有高比表面的石墨烯複合材料也能用於高倍率性能的鈉離子電池負極。
工況要求低-能夠滿足所有氣候條件下應用，不完全依賴溫度調節設備。溫度的變化會廣泛的影響電池的化學性能的變化，而鈉離子電池可以在不使用溫控裝置的情況下，在一個廣泛的溫度範圍能進行工作（-30~55℃）。這種在廣泛的溫度適應能力，使得鈉離子電池被很好的使用在儲能系統領域，並且在沒有溫控加熱的區域。鈉離子電池對不同氣候環境的高度適應性，突出了它的可靠性和安全性。
可回收-避免環境汙染和資源浪費，實現回收再利用的閉環。早在1980年NGK公司已經成功的在世界200多個地區應用高溫鈉硫電池（HT-NSB），總設計能量達到3700MWh。但需要300°C的工作環境來保持電解質流動性，帶來了安全隱患和腐蝕的問題。2011年NGK公司的安全事故，打擊了人們對高溫鈉硫電池的熱情。
我們根據寧德時代最新發布的鈉離子電池的相關專利，發現寧德時代所研製的鈉離子電池正極材料使用的是一種普魯士藍類材料。普魯士藍類(Prussian Blue Analogue，PBA)材料的結構式一般可表示為AxMc[M』(CN)6]1-y(b-H2O)6y•□y•(i-H2O)z,其中A為鹼金屬或鹼土金屬陽離子，M、M′為過渡金屬陽離子，可以選自Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等中的一種或幾種，□為M′(CN)6空穴，b-H2O為配位水，i-H2O為空隙水，0
當鈉離子電池進行充放電時，鹼金屬或鹼土金屬陽離子從PBA三維骨架結構中脫出、嵌入，在此過程中，PBA的三維骨架結構必須保持穩定，鈉離子電池才有穩定的循環壽命。但鹼金屬或鹼土金屬陽離子在嵌入、脫出過程中不可避免的會引起PBA晶格常數的微小變化，尤其是當PBA中有兩個過渡金屬同時變價時晶格常數變化更大。此外，當PBA結構中空穴較多時，鹼金屬或鹼土金屬陽離子在嵌入、脫出過程中會與空穴中的水分發生強烈的相互作用，導致M-C≡N-M′結構的破壞，進而導致PBA三維骨架結構的塌陷。所以，空穴較多且具有兩個過渡金屬同時變價時的PBA材料往往循環穩定性較差，導致鈉離子電池的循環壽命較短。
寧德時代專利使用的正極活性材料為Na1.85Mn[Fe(CN)6]0.96(b-H2O)0.24•□0.04•(i-H2O)1.61,負極材料採用硬碳，電解液採用六氟磷酸鈉。並在電解液加入添加劑，使得在鈉離子電池充放電過程中該陽離子會優先嵌入、脫出普魯士藍類材料中，由於該陽離子具有較小的電荷/半徑比，所以其在嵌入、脫出過程中對普魯士藍類材料的結構破壞較小，從而可以穩定普魯士藍類材料的三維骨架結構，使鈉離子電池具有良好的循環性能。
由於新市場前景的應用，使得室溫鈉離子電池又一次進入大眾的視野。國內專注研究鈉離子電池研發和製造企業並不多，目前市面上較為有名的鈉離子研究企業使中科海納。目前，中科海鈉已經建成了鈉離子電池正負極材料百噸級中試線及兆瓦時級電芯線，在關鍵材料方面已獲得國內外專利近三十個，並完成了全球首輛鈉離子電池低速電動車示範和首座100 kW·h鈉離子電池儲能電站示範。
中科院物理所和中科海鈉的研發團隊自主研發了高溫裂解無煙煤作為鈉離子電池負極材料，其電化學性能十分優秀，具有較高的可逆比容量和優異的循環性能，同時也研製了具有自主智慧財產權不使用貴金屬的層狀氧化物鈉銅鐵錳作為正極材料，並可直接利用現有的鋰離子電池生產線進行生產。對電極材料的探索以及生產過程的沿用，使得中科海鈉可以很好地控制鈉離子電池產品的成本，並有效提高電池性能，具有核心專利的電池正負極材料也為中科海鈉帶來了強大的市場優勢。
鈉離子電池正式的商用預計最快要在2021年左右，主要針對低速電動車市場以及儲能市場，這一部分的市場最大的競爭對手是磷酸鐵鋰電池。
雖然鈉離子電子有著高倍率性，較寬的溫度適應範圍，但就目前的情況看鈉離子電池想要完全取代磷酸鐵鋰電池的可能性甚微，主要原因在於目前鈉離子電池的比容量還未及磷酸鐵鋰的克容量。目前鈉離子電池的克容量以超過鉛酸電池，未來可能出現鈉離子與磷酸鐵鋰共存的市場情況。
固態電池
目前寧德時代共擁有固態電池相關專利7個。根據工信部頒布的《中國製造2025》提出的對動力電池單體能量密度的需求，在現有鋰離子電池體系下，即使是使用乾電極技術也很難達到國家的既定要求，這意味著必將會有新的電池體系出現。
新能源汽車作為鋰離子電池最大的應用場景，不斷推動著鋰離子電池不斷的向前發展。就新能源汽車行業來說，目前制約新能源汽車發展以及影響公眾購買意願的主要因素在於新能源車的安全問題。人們對新能源汽車最大的負面印象是新能源汽車自燃的問題，而自然問題的元兇就是鋰離子電池可燃的液態有機電解液。由於鋰電池發生內部或者外部短路後，短時間內電池釋放出大量熱量，溫度極劇升高，導致熱失控。而易燃性的液態電解液在高溫下會被點燃，最終導致電池起火或者爆炸。現有避免自燃的主要手段無外乎，在電解液中添加阻燃劑，優化BMS熱管理系統，採用陶瓷塗覆與耐高溫的隔膜等等。但這些方式並未徹底根除電池系統的安全隱患，這也是行業內將這一希望寄托在了固態電池上的原因。
固態電池的發展有他的必然性，原因在於固態電池採用不可燃的固態電解質替換現有體系下的可燃性有機液態電解質，大幅度提升了電池系統的安全性，同時能夠減輕系統總量，實現能量密度的提升。固態電池在各類新型電池體系中，是距離產業化最近的下一代技術，已經成為鋰電池行業內的共識。
Figure 61 固態電池技術結構 ， 來源：智東西
固態電池的出現將會對現有液態鋰離子電池體系下的四大材料帶來不少的影響。
電解質
電解質層面上可以說是目前變化最大的材料之一。固態電池顧名思義是將原先的液態的電解質變為了固態的電解質。固態電解質不可燃燒，極大提高電池安全性。與傳統鋰電池相比，全固態電池最突出的優點是安全性。固態電池具有不可燃、耐高溫、無腐蝕、不揮發的特性，避免了傳統鋰離子電池中的電解液洩露、電極短路等現象，降低了電池組對於溫度的敏感性，根除安全隱患。同時，固態電解質的絕緣性使得其良好地將電池正極與負極阻隔，避免正負極接觸產生短路的同時能充當隔膜的功能。
按照目前對固態電解質的研究，可將固態電解質分為聚合物、氧化物、硫化物三種體系。但是無論哪種體系都無法避免導電率低下的問題，目前三種體系的固態電解質的導電率都遠低於液態電解質的水平。三種固態電解質之間對比導電率，從低到高分別是聚合物、氧化物、硫化物。較低的導電率意味著鋰離子在正負極之間不能順利的遊走。
固態電池的另一個問題在於較高的界面阻抗。在電極與電解質界面上，傳統液態電解質與正、負極的接觸方式為液/固接觸，界面潤溼性良好，界面之間不會產生大的阻抗，相比較之下，固態電解質與正負極之間以固/固界面的方式接觸，接觸面積小，與極片的接觸緊密性較差，界面阻抗較高，鋰離子在界面之間的傳輸受阻。
Figure 62 固態電解質界面阻抗高於傳統液態電解質 ， 來源： 來源智東西
低離子電導率與高界面阻抗導致了固態電池的高內阻， 鋰離子在電池內部傳輸效率低，在高倍率大電流下的運動能力更差，直接影響電池的能量密度與功率密度。
固態電池的三大體系各有優勢，其中聚合物電解質屬於有機電解質，氧化物與硫化物屬於無機陶瓷電解質。縱覽全球固態電池企業，有初創公司，也不乏國際廠商，企業之間獨踞山頭信仰不同的電解質體系，未出現技術流動或融合的態勢。歐美企業偏好氧化物與聚合物體系，而日韓企業則更多致力於解決硫化物體系的產業化難題，其中以豐田、三星等巨頭為代表。
Figure 63 電解質分類及對應公司 ，來源： 智東西
聚合物體系：率先小規模量產，技術最成熟，性能上限低。聚合物體系屬於有機固態電解質，主要由聚合物基體與鋰鹽構成，量產的聚合物固態電池材料體系主要為聚環氧乙烷（PEO） -LiTFSI（LiFSI），該類電解質的優點是高溫離子電導率高，易於加工，電極界面阻抗可控。因此成為最先實現產業化的技術方向。但其室溫離子電導率為三大體系中最低，嚴重製約了該類型電解質的發展。電導率過低+低容量正極意味著該材料的較低的能量與功率密度上限。 在室溫下，過低的離子電導率（10-5S/cm 或更低）使離子難以在內部遷移，在 50～80℃的環境下利用才勉強接近可以實用化的10-3S/cm。此外， PEO 材料的氧化電壓為3.8V，難以適配除磷酸鐵鋰以外的高能量密度正極，因此，聚合物基鋰金屬電池很難超過300Wh/kg 的能量密度。
Figure 64 聚合物體系 ，來源： 智東西
氧化物體系：分為薄膜型與非薄膜型，薄膜型適用於微型電子， 非薄膜型綜合性能優異。對比有機固態電解質，無機固態電解質包括氧化物體系與硫化物體系，無機材料的鋰離子電導率在室溫下要更高，但電極之間的界面電阻往往高於聚合物體系。 其中氧化物體系開發進展更快，已有產品投入市場。氧化物體系主要分為薄膜型與非薄膜型兩大類。 薄膜型主要採用 LiPON 這種非晶態氧化物作為電解質材料，電池往往薄膜化；而非薄膜型則指除 LiPON 以外的晶態氧化物電解質，包括LLZO、LATP、LLTO等，其中LLZO是當前的熱門材料，綜合性能優異。
非薄膜型氧化物產品綜合性能出色，是當前開發熱門。 非薄膜型產品的電導率略低於薄膜型產品，但仍然遠高出聚合物體系，且其可生產成容量型電池而非薄膜形態， 從而大大減少了生產成本。非薄膜型氧化物固態電池的各項指標都比較平衡，不存在較大的生產難題，已成為中國企業重點開發的方向，臺灣輝能與江蘇清陶都是此賽道的知名玩家。非薄膜型產品已嘗試打開消費電子市場。 臺灣輝能科技公司量產的非薄膜型固態電池是在消費電子市場「吃螃蟹」的先行者。公司產品採用軟性電路板為基材，厚度可以達到2mm，且電池可以隨意摺疊彎曲。2014年公司與手機廠商HTC合作生產了一款能給手機充電的手機保護皮套，採用了五片氧化物固態電池共提供了1150mAh容量的電源，通過接口直接為手機充電。同時，產品在可穿戴設備等領域也有應用。