動(dòng)力電池CTP技術(shù)

動(dòng)力電池CTP技術(shù)問(wèn)世兩年多后，已得到大規(guī)模應(yīng)用。在此之前，我們可能需要了解十大動(dòng)力電池公司。

CTP高度集成動(dòng)力電池（Cell To Pack），將電池直接集成到電池組中。由于省去了模塊組裝工藝，提高了CTP電池組的空間利用率，減輕了電池組的重量，提高了能量密度，降低了成本，這也是探索動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的重要方向。

 

 

首先采取行動(dòng)的是寧德時(shí)代。2019年9月，全球首款CTP電池組下線，安裝在北汽EU5車型上。與傳統(tǒng)電池組相比，CTP電池組的體積利用率提高了15%-20%，電池組組件數(shù)量減少了40%，生產(chǎn)效率提高了50%，能量密度可達(dá)200Wh/kg以上。

比亞迪緊隨其后，于2020年3月發(fā)布了其創(chuàng)新技術(shù)刀片電池。簡(jiǎn)單地說(shuō)，電池的寬度無(wú)限延長(zhǎng)，厚度變薄，以更快地實(shí)現(xiàn)900mm甚至1m的超長(zhǎng)電池。與傳統(tǒng)的方形電池相比，它具有“扁平”和“長(zhǎng)”的形狀。

 

隨著兩大動(dòng)力電池的大力推廣，CTP技術(shù)在2020年進(jìn)行了小規(guī)模測(cè)試，到2021年已在一批熱門新能源乘用車上成熟應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；a(chǎn)。在此背景下，2022年，CTP電池大規(guī)模應(yīng)用的第一年即將開(kāi)啟。

一方面，自2021年以來(lái)，寧德時(shí)代 CTP電池組已在特斯拉Model 3、Model Y、小鵬P7、蔚來(lái) ES6等高性價(jià)比車型中大規(guī)模推出。此前有消息稱，配備CTP電池的蔚來(lái) ET7也將交付。

 

 

一組可供參考的數(shù)據(jù)是，2021年，Model 3和Model Y將在全球交付超過(guò)91萬(wàn)輛，其中上海工廠將交付超過(guò)41萬(wàn)輛。搭載CATL CTP電池組的國(guó)產(chǎn)Model 3占比超過(guò)80%，在Model Y領(lǐng)域的滲透率加快。

另一方面，比亞迪也明確宣布旗下所有車型均配備刀片電池。2021年，比亞迪將銷售近60萬(wàn)輛乘用車。2022年，該公司計(jì)劃推出不少于20款新車型，包括流行車型的DMi版本，如Han DM-i、Qin Plus DM-i和Song MAX DM-i。

 

同時(shí)，蜂巢能源推出的短刀電池也將以CTP的形式提供支持，并已確認(rèn)安裝在ORA型號(hào)上。

除了方形CTP電池，包括遠(yuǎn)景動(dòng)力在內(nèi)的軟包裝電池公司也在積極探索CTP解決方案。其中，遠(yuǎn)景動(dòng)力基于軟封裝大模塊概念推出的積木式電池技術(shù)已經(jīng)成熟，并向國(guó)際車企發(fā)送樣品，中國(guó)的大規(guī)模推廣迫在眉睫。遠(yuǎn)景動(dòng)力軟包CTP的電池容量將在同一空間內(nèi)翻一番，電池壽命將延長(zhǎng)至1000公里。預(yù)計(jì)將于2024年大規(guī)模生產(chǎn)。

 

流行機(jī)型流行背后的邏輯是，通過(guò)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，提高了CTP電池組的空間利用率，降低了電池組的重量，提高了能量密度，降低了成本。

更重要的是，CTP技術(shù)與LFP電池的結(jié)合實(shí)現(xiàn)了成本、安全性和能量密度的最優(yōu)解決方案，產(chǎn)品在各種流行型號(hào)中不斷得到驗(yàn)證和推廣。

2021年以來(lái)，原材料價(jià)格上漲，電池公司的成本壓力巨大，LFP電池的推出速度加快。寧德時(shí)代CTP技術(shù)和比亞迪刀片電池都使用LFP來(lái)實(shí)現(xiàn)成本、安全性和能量密度的平衡。Model 3、漢EV等熱門車型的大規(guī)模生產(chǎn)將進(jìn)一步推動(dòng)CTP電池組的大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用。

在這種背景下，中國(guó)電池公司已經(jīng)從引領(lǐng)全球CTP技術(shù)的發(fā)展轉(zhuǎn)向了CTP技術(shù)在全球的出口。2021年，現(xiàn)代與現(xiàn)代摩比斯簽署了一項(xiàng)戰(zhàn)略協(xié)議，授權(quán)后者使用其CTP技術(shù)，并支持后者在韓國(guó)和世界各地供應(yīng)CTP相關(guān)電池產(chǎn)品。

 

 

CTP迎來(lái)大規(guī)模應(yīng)用的第一年

它已經(jīng)在Model 3、Model Y和Han EV等熱門車型中成功驗(yàn)證并大規(guī)模應(yīng)用。CTP+LFP電池組實(shí)現(xiàn)了成本、安全性和能量密度的平衡。大規(guī)模促銷為市場(chǎng)提供了機(jī)會(huì)。

自2020年以來(lái)，LFP電池在乘用車領(lǐng)域的滲透率和接受度持續(xù)上升。Model Y、Model 3、比亞迪漢EV、宏光Mini EV等現(xiàn)象級(jí)車型的大規(guī)模引進(jìn)和應(yīng)用，同時(shí)受到梅賽德斯-奔馳、大眾、雷諾、現(xiàn)代等一批國(guó)際主機(jī)廠的青睞，成為其入門級(jí)電動(dòng)汽車電池的重要選擇。

數(shù)據(jù)顯示，2021年磷酸鐵鋰動(dòng)力電池裝機(jī)容量為65.4GWh，同比增長(zhǎng)204%。增長(zhǎng)率遠(yuǎn)高于三元?jiǎng)恿﹄姵氐?7%，占比近47%。2022年，它將與三元電池展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)。在這里，您可以參考十大磷酸鐵鋰動(dòng)力電池制造商。

 

寧德時(shí)代CTP技術(shù)一開(kāi)始就鎖定了LFP電池，隨后在三元領(lǐng)域加速推廣，目前已滲透到乘用車和商用車領(lǐng)域；比亞迪的刀片電池宣布將全面改用LFP電池，其車型將采用全刀片電池。

憑借LFP電池，寧德時(shí)代和比亞迪這兩大電池廠商的CTP技術(shù)已滲透到2021年新能源銷量前十的40%。

使用CTP技術(shù)的Model Y、Model 3、Qin Plus和Han EV四款車型將分別位列2021年新能源汽車銷量排行榜的第二、第三、第五和第六位。

其中，兩款特斯拉車型的裝機(jī)容量接近20GWh，其中，寧德時(shí)代CTP電池占比近70%，比亞迪配備了其刀片電池。

除了特斯拉，寧德時(shí)代CTP還配備了NIO ES6、Xpeng G3、Xpen P7，并將為今年或未來(lái)推出的許多新車型提供NIO ET7、榮威RES33和Nezha。

比亞迪的熱門車型DMI系列也相繼上市。該公司在2022年推出20多款新車型，包括流行車型的DMi版本，如Han DM-i、Qin Plus DM-i和Song MAX DM-i，達(dá)到150萬(wàn)輛汽車。

 

 

新的電池供應(yīng)格局和供應(yīng)鏈機(jī)遇

在CTP電池組大規(guī)模應(yīng)用的同時(shí)，電池公司和原始設(shè)備制造商的新供應(yīng)模式正在加速形成。

在電池組CTP之后，整個(gè)生產(chǎn)和制造過(guò)程將進(jìn)行重大創(chuàng)新。主機(jī)廠將從原來(lái)組裝電池組的方式購(gòu)買電池和模塊，轉(zhuǎn)變?yōu)閺碾姵毓菊w購(gòu)買電池組。

特別是電池公司持續(xù)推進(jìn)集成電池組和集成底盤全產(chǎn)業(yè)鏈布局。整合和結(jié)構(gòu)創(chuàng)新有效增強(qiáng)了電池工廠在零部件供應(yīng)鏈中的力量。

 

一方面，CTP/CTC技術(shù)創(chuàng)新電池公司的整體開(kāi)發(fā)和應(yīng)用早于代工公司，CTP技術(shù)的落地明顯領(lǐng)先。另一方面，以電池為核心，輔以相應(yīng)零部件的一體化設(shè)計(jì)，電池工廠更有發(fā)展優(yōu)勢(shì)。

值得一提的是，在制造過(guò)程中，與傳統(tǒng)電池組相比，CTP電池組去掉了模塊，并且在簡(jiǎn)化pack結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，不同結(jié)構(gòu)和材料以及傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)部件的使用的增加或減少都在生產(chǎn)供應(yīng)中。結(jié)構(gòu)也將發(fā)生重大變化。

 

 

一方面，使用一些新材料部件，如熱粘合劑、結(jié)構(gòu)粘合劑和絕緣部件；另一方面，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)件的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了遷移，客戶結(jié)構(gòu)從以前的汽車公司逐漸滲透到電池公司。

在結(jié)構(gòu)件領(lǐng)域，CTP技術(shù)對(duì)電池托盤的抗震性、氣密性和輕量化提出了更高的要求。基于此，所使用的材料也在不斷發(fā)展，鋼等新材料的應(yīng)用→ 鋁合金→ 對(duì)鎂鋁合金/塑料和碳纖維復(fù)合材料進(jìn)行了探索。

在材料部件領(lǐng)域，CTP結(jié)構(gòu)電池組設(shè)計(jì)消除或大大消除了中間模塊組件，并使用大量膠水連接和固定電池單元，因此結(jié)構(gòu)膠和導(dǎo)熱膠的應(yīng)用增加。

基于此，電池組的模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化將繼續(xù)深化，整個(gè)電池組生產(chǎn)過(guò)程的集中度將繼續(xù)提高。

特別是在CTC時(shí)代，電池組的生產(chǎn)將從分散的原始設(shè)備制造商轉(zhuǎn)向更集中的電池工廠，并在結(jié)構(gòu)件和材料領(lǐng)域提供新的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。