软包电池CTP的新技术方案出炉

电池成本是影响新能源汽车行业发展最重要的因素之一。为了控制在电池包成本中占比较高的模组硬件成本，CTP技术（即无模组技术 Cell To Pack）已成为近年来汽车电池行业的发展趋势。比亚迪和宁德时代都基于方形电池进行了结构性创新，各自推出了应用CTP技术的电池产品。

其中，比亚迪推出的刀片电池较普通磷酸铁锂电池成本下降30%、单位体积能量密度提升50%。搭载刀片电池的汉EV车型受到市场的欢迎，在2020年7月的销量达到1250辆，8月销售量则突破4000辆，销售形势喜人。

图为北汽EU5

宁德时代也早在2016年就已经开始量产CTP结构电池，目前拥有CTP-0、CTP-1、CTP-2等多款产品类型，并已在商用车、乘用车上实现了产品应用。根据宁德时代公布的资料，较普通电池相比，宁德时代的CTP技术电池的电池包体积利用率提高了15%-20%，零部件数量减少了40%，生产效率提升了50%，大幅降低了动力电池的制造成本。北汽新能源的EU5车型就搭载了宁德时代的CTP技术电池。

值得注意的是，比亚迪和宁德时代推出的CTP技术都基于方形电池而非软包电池。近年来，欧洲的多家车企都开始和中国的软包电池企业合作，戴姆勒与孚能科技在2018年签订合作协议，孚能科技将为奔驰提供总规模140GWh的软包电池产品；2020大众入股国轩高科并成为其第一大股东，国轩高科未来将向大众汽车提供软包三元电池。亿纬锂能也已经收到华晨宝马的定点信，可能将会为宝马提供软包电池。

可见虽然软包电池目前的市场占有率较小，但却有着很大的潜在市场和发展空间，软包电池的成本降低问题使得开发基于软包电池的CTP技术需求迫在眉睫。据悉，宝能旗下的电池公司宝创新能源在近期推出了软包电池技术专利，该方案很可能是基于CTP结构的软包电池方案。根据介绍，宝创新能源的软包电池CTP方案与宁德时代、比亚迪、特斯拉的CTP方案各有异同。

从整体看，宝创的软包CTP方案与宁德时代的CTP方案类似，并非是直接从Cell到Pack。从模组看，宝创的软包CTP方案类似特斯拉Model3的CTP方案，沿车身宽度方向放置多个模组，从而形成一个Pack，但与特斯拉的纵向放置不同，宝能专利中的模组是按车身宽度横向放置的。

（图：左为Tesla Model 3 Pack方案，右为宝能电池Pack方案）

从电芯看，宝创的软包CTP方案类似比亚迪的刀片电池，即其长度是整个电池包的宽度，但与刀片电池不同的是，宝能电池的长电芯是由多个电芯串联而成，而非一个单独的长电芯。在宝创的软包CTP方案中，串联时小电芯之间采用极耳焊接的方式进行连接，外面再用一个极耳保护壳进行保护，此种结构的好处是通过做长电芯将传统模组的六个面的端板部分或变长或省掉（主要是底部端板），同时省掉传统模组中大量Busbar和部分模组附件，从而提升整个电池包的空间利用率，减轻重量，降低成本。

（图：上为宝能的长电芯，下为比亚迪的刀片电池）

从热安全保障看，宝创的软包CTP方案对每个电芯堆叠外都放置了冷板和导热胶，热管理单元不再对应一个大模组，而是对应电芯堆叠体。传统的软包电池模组一般由12个电芯堆叠，而宝能电池采用串联长电芯，每个电芯堆叠体中只有3个电芯，有着更好的热失控安全性。不过，作为新的技术，该方案较传统软包电池的提升效果尚不明确，仍需市场检验。