寧德時(shí)代CTP和比亞迪刀片電池技術(shù)對比分析

文章轉自 高工鋰電網(wǎng)

核心觀(guān)點(diǎn)：

如果將動(dòng)力電池行業(yè)比作一個(gè)江湖，那么寧德時(shí)代和比亞迪就是武功的高手。兩者分別推出的CTP和刀片電池，就好比金庸小說(shuō)《笑傲江湖》里的“獨孤九劍”，各有優(yōu)勢。

其中CTP技術(shù)側重于電池系統創(chuàng )新，利于寧德時(shí)代直接參與整車(chē)廠(chǎng)的電池包設計分工，強化在產(chǎn)業(yè)鏈中的話(huà)語(yǔ)權。

刀片電池，偏向電芯工藝創(chuàng )新，有望讓比亞迪在電池制造方面取得突破，成為 “電池技術(shù)解決方案供應商?+“整車(chē)品牌?，從而凸顯自身完備產(chǎn)業(yè)鏈的價(jià)值。

重點(diǎn)問(wèn)題：

1、什么是CTP技術(shù)和刀片電池？

CTP技術(shù)是在模組結構基礎上做簡(jiǎn)化，對電池包結構優(yōu)化，在縱向或者橫向的排列方式上，通過(guò)層次分割，實(shí)現較大幅度降成本。

簡(jiǎn)單一點(diǎn)理解，是直接把電芯放在整個(gè)PACK里面進(jìn)行安裝，盡可能簡(jiǎn)化模組，省掉一切不重要結構的連接。

刀片電池，則是把電芯寬度無(wú)限拉長(cháng)，厚度做薄，做成900mm甚至快1m的超長(cháng)電芯。其電芯出極耳方式可能采取類(lèi)似軟包電池制造工藝，是兩端出極耳。與傳統方形電池相比，呈現“扁平?和“長(cháng)條?形狀。

2、CTP技術(shù)和刀片電池的優(yōu)勢在哪里？

CTP技術(shù)的優(yōu)勢有電池包體積利用率提高15%-20%，零部件數量減少40%，生產(chǎn)效率提升50%，投入應用后會(huì )大幅降低動(dòng)力電池的制造成本。

這種降成本的主要體現：一是模組之間的連接，第二是模組之間結構的加強，第三個(gè)是整個(gè)模組工藝層面的成本下降。

對寧德時(shí)代而言，一個(gè)方面，加強其對電池生產(chǎn)和售后的管理能力。第二個(gè)方面，有利于寧德時(shí)代向電池售后維修等環(huán)節滲透，跟下游整車(chē)廠(chǎng)之間保持更長(cháng)遠和穩定合作。第三個(gè)方面，利于材料產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)發(fā)展。

刀片電池的優(yōu)勢，一體積能量密度提升明顯，較原有電池系統可提升30%以上。第二節省物料、人工費用等，成本有望降低30%。第三由于“刀片電池?更薄，散熱效果更好。

3、CTP技術(shù)與刀片電池的差別在哪里？

CTP技術(shù)和刀片電池，都在三元和磷酸鐵鋰等材料體系的基礎上，通過(guò)系統集成及工藝改進(jìn)方式，來(lái)降低成本和提升能量密度。

兩者主要差別在于，寧德時(shí)代在102Ah、150Ah電芯成本不變的基礎上，利用CTP技術(shù)實(shí)現系統降成本，*參與到整個(gè)電池包的設計過(guò)程，進(jìn)而擁有與整車(chē)企業(yè)的議價(jià)能力。刀片電池則為比亞迪自主設計開(kāi)發(fā)，具備完善的知識產(chǎn)權，技術(shù)創(chuàng )新性更強一點(diǎn)。

4、CTP技術(shù)和刀片電池技術(shù)劣勢是什么？

CTP核心劣勢是制造層面的吊裝、固定、維修方面技術(shù)難度大。對于絕大多數車(chē)企來(lái)講，尤其像特斯拉這種把78度電分成4個(gè)模組（按模組維修可能更保險一些），如果用CTP技術(shù)，整個(gè)電池包后續的維修會(huì )比較困難。

刀片電池劣勢是電芯長(cháng)度太長(cháng)，在實(shí)際設計、制造和應用上，技術(shù)挑戰和難度很大。尤其是在電芯后續的改進(jìn)、良品率、產(chǎn)品質(zhì)量把控方面，如果急于冒進(jìn)，存在一定風(fēng)險。

對比寧德時(shí)代的CTP技術(shù)，比亞迪的刀片電池實(shí)現難度還要更大一點(diǎn)，技術(shù)創(chuàng )新性更強，對電芯工藝的改進(jìn)要求更高一些。

5、CTP技術(shù)和刀片電池發(fā)展歷程是什么？

自2019年下半年以來(lái)，電池行業(yè)降本增效的需求高漲，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈都迫切地尋求突破之路。

寧德時(shí)代主推CTP技術(shù)，通過(guò)低成本推廣戰略，提升電池系統能量密度的方式，相當于綁定整車(chē)廠(chǎng)的電池設計、制造、后續維修，直接參與整車(chē)廠(chǎng)的電池包設計分工。當然這也是寧德時(shí)代對整個(gè)自產(chǎn)電芯質(zhì)量有信心的體現。

原因是CTP對應的每個(gè)電池包大小結構都不一樣，屬于非標自動(dòng)化設計。

寧德時(shí)代的推廣方式，是先從國內的戰略合作伙伴開(kāi)始，然后普及到一些小車(chē)企，再推到外資企業(yè)。然而對外企而言，由于其投入了大量的模組，PACK產(chǎn)線(xiàn)的制造成本，而且都基于VDA 355、390、590的標準模組，甚至還有一些定制模組。推廣CTP時(shí)，存在一定難度。

比亞迪推刀片電池，可以充分發(fā)揮磷酸鐵鋰在公交車(chē)等方面的技術(shù)比較優(yōu)勢，更容易在市場(chǎng)方面取得重大突破。再加上其供應鏈屬于自產(chǎn)自銷(xiāo)，外供電芯較少，如果采用寧德時(shí)代策略，承擔的費用和成本風(fēng)險比較大，利益上也不太劃算。

6、CTP技術(shù)和刀片電池對方形，軟包意味著(zhù)什么？

CTP技術(shù)，可以讓方形電池從頭排列一米到二米，但對軟包來(lái)講則非常困難。緣由是軟包要像方形電池一樣，直接80個(gè)或者100個(gè)電芯立在一起的話(huà)，制造難度比較大。

刀片電池適用于方形和軟包，差別主要是制造工藝，其中方形適用卷繞，軟包用疊片工藝。

7、CTP技術(shù)和刀片電池對應的三元和LFP材料體系，哪種更適合一些？

CTP技術(shù)方案較早是用磷酸鐵鋰來(lái)做的，后來(lái)拓展到三元材料體系。

目前技術(shù)難點(diǎn)，主要是材料膨脹，尤其是NCM811電池，膨脹系數高，熱失控、隔離沖擊等防護成本較高。

寧德時(shí)代的CTP技術(shù)，能綜合評估成本和風(fēng)險，可以在相對不做NCM811電池基礎上，達到想要的能量密度，得到政策補貼的優(yōu)惠。

理論上刀片電池做任何材料體系都行，只不過(guò)目前主要是磷酸鐵鋰。

一方面在成本上更能接受，另一方面可充分借助比亞迪在大巴公交車(chē)的經(jīng)驗積累。對三元材料而言，還需要時(shí)間驗證電芯的膨脹和性能衰減有什么影響。

8、CTP技術(shù)和刀片電池，哪種適應發(fā)展趨勢？

CTP技術(shù)是把整車(chē)廠(chǎng)跟電芯廠(chǎng)的交界區域往極限降成本，性能參數上主要是能量密度，其他并沒(méi)太大改變。其效果有點(diǎn)像現在智能手機電池跟手機綁死狀態(tài)，但售后維修性會(huì )下降。

雖然像威馬、合眾、北汽等一些寧德時(shí)代合作伙伴宣布要用，但并不是國內每家都采用，還處于評估狀態(tài)。

目前來(lái)看，今年下半年底，可能會(huì )有一部分CTP技術(shù)方案的車(chē)型出現。但要等2022年沒(méi)有補貼之后，才能真正評估CTP技術(shù)。

刀片電池屬于制造工藝改進(jìn)，可看作是CTP技術(shù)的前段。如果刀片電池的穩定性，一致性，壽命達到一定層次，再加上CTP技術(shù)，進(jìn)行電芯—模組—電池包的垂直整合，經(jīng)濟效益將非?？捎^(guān)。

參考文獻：

[1]比亞迪深度報告：刀片電池推出，預期有望提升[OL] CITICS汽車(chē)研究 2020-1-13

[2]專(zhuān)家解讀CTP及刀片電池技術(shù)[OL]安信電新 2020-2-9