宁德时代 CTP 技术、比亚迪刀片电池技术、蜂巢能源叠片技术解析

Compass_001 2021-06-27

展开全文

电池企业工艺改进有方，电池价格仍有下降空间

2010 年到 2019 年，从电池组整体来看，锂离子电池的价格已经从 1100 美元/千瓦时降低到了 156 美元/千瓦时，降幅高达 87%。预计到 2023 年，每千瓦时的单价有望降低至 100 美元。

电池厂商在电池降本上主要从原材料、设备和人力成本三个方面发力。原材料方面主要依靠技术路线升级、供应链整合等方式降本，设备方面主要为国产化后折旧费用降低，人力方面主要为人工效率提升、管理效率提升等。国内电池厂商在工艺的改良方面做出了诸多努力。工艺及装备的改进、电池良品率的提升、更精简的电池设计能够有效降低成本，如宁德时代的 CTP 技术、比亚迪的刀片技术、蜂巢能源的叠片技术。

1. 宁德时代 CTP 技术

在德国法兰克福国际车展上，宁德时代推出了全新的 CTP 高集成动力电池开发平台（Cell To Pack），即电芯直接集成到电池包。

图宁德时代 CTP 技术

由于省去了电池模组组装环节，较传统电池包，CTP 电池包体积利用率提高了 15%-20%，电池包零部件数量减少 40%，生产效率提升了 50%，电池包能量密度提升了 10%-15%，可达到 200Wh/kg 以上，将大幅降低动力电池的制造成本。

2. 比亚迪刀片电池技术

比亚迪的刀片电池即长电芯方案（主要指方形铝壳），是一种通过增大电芯的长度（最大长度与电池包宽度相当），将电芯扁长化设计，来进一步改进电池包集成效率的技术。该技术可以基于不同需求可形成不同尺寸的一系列电芯。

比亚迪的“刀片电池”技术有望将磷酸铁锂的应用空间再次大幅提升。2019年 6 月，比亚迪在其中期业绩交流会上透露，公司将于 2020 年 5-6 月推出全新一代磷酸铁锂电池，体积能量密度增加 50%，新车续航可达 500-600km，寿命长达 8 年 120 万公里，成本能够下降 30%。

图比亚迪刀片电池电芯形状

3. 蜂巢能源叠片技术

目前在 3C 和传统动力电池上均采用卷绕工艺。2019 年 7 月 9 日，蜂巢能源在河北保定推出的新品高速叠片工艺电池。叠片工艺安全性更高。叠片工艺使用陶瓷涂布覆盖仅有的极耳位置裸露集流体，风险更低，且叠片电池不存在拐角处受力不均匀的问题，这会大大降低电池在循环过程中由于受力不均而导致的电池安全风险问题。

叠片电池在空间利用率上要高于卷绕电池。在相同体积的电芯设计情况下，电芯能量密度高出约 5%左右。

叠片电池寿命相对长于卷绕电池，在同一设计体系下，受工艺限制，叠片电池的极耳数较卷绕电池的多近一倍，其电池内阻就会小于 10%以上，电池产热小，电池寿命更长。叠片电池循环后期的界面稳定性优于卷绕电池。