锂电池定制16年-动力锂电池系统解决方案商

 

近年来，由于电池安全问题的限制，三元电池的比能量难以大幅提高。因此，行业转向电池结构创新。自2019年以来，中国动力电池制造商充分发挥了在电池芯制造方面的优势。电池结构已从355模块和590模块发展到CATL中的CTP/CTC、比亚迪的刀片电池、国轩高科JTM以及SVOLT的堆叠工艺。

这些创新电池结构的系统比能量和体积存储效率显著提高，基本解决了最初磷酸铁锂电池难以应用于汽车的问题。它甚至可以达到600公里，超过了大众汽车的VDA和MEB电池尺寸标准。在电池结构创新方面，中国企业走在世界前列。

 

动力电池企业积极探索结构创新

2019年是动力电池结构创新元年。动力电池公司和各大车企正在积极探索动力电池结构创新，引入各种去模块化、集成化的电池结构创新技术，并逐步应用于新能源汽车市场。在当前时代，电池组的模块化和标准化不断深化，整个电池组生产过程的集中度不断提高是大势所趋。以CATL和比亚迪为代表的动力电池公司以及以特斯拉为代表的各大新能源汽车公司对动力电池结构的进一步创新值得关注。

2019年以来，动力电池公司积极探索结构创新，利用CTP技术创新电池组内部结构，实现高质量降本增效，有效抵消了原材料成本大幅上涨的压力。一方面，通过减少电池组中的材料和结构部件，降低了材料和工艺成本；另一方面，通过标准化和大规模生产降低生产效率，降低生产成本，同时提高电池寿命。

2022年，产品日趋成熟后将全面面向市场，特别是在原材料成本压力下，以CTP为代表的结构创新技术将加速应用。它不仅在短期内有效地消化了成本压力，而且在长期内引导了技术平价之路。

 

动力电池结构创新的核心指标

以下是各大动力电池制造商的电池结构创新技术介绍：

 

 

宁德时代

结构创新技术：CTP3.0（麒麟电池）

空间利用率：采用多功能弹性夹层和底部空间共享方案，体积空间利用率可达72%

能量密度：磷酸铁锂电池系统160Wh/kg；三元电池系统255Wh/kg

电池寿命：量产后，整车电池寿命超过1000公里

散热能力：全球首款电池大面积表面冷却技术，使换热面积增加四倍，电池温控时间缩短至原来的一半

充电路线：支持4C快速充电，10分钟内可充电至80%

 

特斯拉

结构创新技术：4680电池和CTC

空间利用率：电池直接集成到机箱中，以提高空间利用率

能量密度：4680电池能量是21700电池能量的5倍

续航能力：与21700电池相比，4680电池的续航里程增加了16%；CTC技术可增加14%的巡航航程；代表性的4680型Y型估计巡航里程为400英里，即643公里

散热能力：4680电池采用全凸片技术，蛇形散热板附件设计；CTC技术采用了夹在电池之间的水冷板，并在顶部增加了一层水冷板，4680电池本身的大圆柱体之间的散热空间更大，整体散热能力极佳

充电路线：4680电池具有快速充电能力，可在15分钟内将电池从0充电到80%

 

比亚迪

结构创新技术：刀片电池和CTB

空间利用率：当刀片电池组合在一起时，跳过模块和梁，空间利用率提高到60%；CTB技术采用“电池盖电池托盘”的“三明治”结构，空间利用率提升至66%

能量密度：第二代刀片电池正处于研发阶段，能量密度可能达到180Wh/kg

耐久性：基于刀片电池的电池系统可以轻松实现高电池寿命。A级桥车可实现500公里的续航里程，B级桥车可达到600公里的续航公里，C级车可达到700公里的续航距离；

刀片电池首款比亚迪汉NEDC综合续航里程高达605公里；首款采用CTB技术的车型Seal的纯电动巡航里程可达700公里

散热能力：刀片电池采用扁平细长设计，散热面积大，内部电路长。同时，采用了独特的水冷方案。水冷板放置在整个电池组上方，并直接接触模块的顶板。

冷却电池芯的窄侧，将导热板直接设置在模块的顶板和电池芯的侧面；CTC技术采用上部直接冷却板的设计，电池单元之间没有冷却设计

充电路线：刀片电池可以在33分钟内从10%充电到80%；CTB技术的首款车型seal配备高压电驱动升压充电解决方案，15分钟充电里程可超过300公里

 

蜂巢

结构创新技术：叠层电池技术

空间利用率：角落的空间利用率更高

能量密度：与同类卷绕工艺电池相比，SVOLT的叠层电池的能量密度提高了5%

耐久性：首款层压NMx无钴电池支持单次充电，可满足880公里的需求

散热能力：通过上下双层冷却，可以更准确地控制电池的温度，与传统的PACK相比，冷却效果可以提高40%

 

国轩高科

结构创新技术：JTM集成技术

能量密度：采用磷酸铁锂材料系统，模块的能量密度可以接近200Wh/Kg，系统可以达到180Wh/Kg。可以达到高镍三元水平

 

广汽集团

结构创新技术：Magazine Battery

能量密度：系统体积比能提高9.4%，达到302Wh/L，系统质量比能提高5.7%，达到185Wh/Kg

续航能力：在应用车型中，AION LX Plus千里版续航能力最强，NEDC续航里程为702公里

散热能力：三维冷却系统包括全贴合液冷一体化系统、高效散热通道设计和高精度导热路径设计。

基于该系统，散热面积可增加40%，散热效率可提高30%，有效防止热量扩散。

充电路线：应用车型中，ION V Plus采用超高速电池技术，speed+充电5分钟，续航里程112公里，speed++充电5分钟续航里程207公里

 

长城汽车

结构创新技术：大禹电池

续航能力：大禹电池首款长城沙龙机械龙CLTC续航里程802公里

散热能力：当电池发生热失控时，系统可以在隔离热源的同时进行散热，以达到散热和冷却的目的。

整个过程大致分为八个方向：热源隔离、双向换向、热流分布、定向爆震、高温隔热、主动灭火、正压阻氧、智能冷却

充电路线：在应用车型中，首款长城沙龙Mechadragon CLTC可充电10分钟，电池寿命为401公里

 

中创新航

结构创新技术：一站式电池

空间利用率：电芯水平、生产工艺等维度的创新可使空间利用率提高5%

能量密度：三元锂电池系统电池能量密度300Wh/kg，电池组能量密度240Wh/kg；磷酸铁锂电池系统电池能量密度200Wh/kg，电池组能量密度160Wh/kg

续航能力：三元锂电池系统续航里程可达1000公里；磷酸铁锂电池系统的巡航里程可达700公里

散热能力：采用高效热管理技术、集成液冷技术、热失控抑制技术等创新技术，传热效率提高50%

 

零跑汽车

结构创新技术：CTC解决方案

空间利用率：电池与机箱一体化设计，提高了空间利用率；CTC技术的空间利用率是第一辆大规模生产的C01桥车，比传统的电池组解决方案高出5%

续航：CTC技术是首款将巡航里程提高10%的量产车C01，配备90kWh动力电池，两驱版在CLTC综合工况下可实现717公里的巡航里程，四驱版续航里程630公里

散热能力：兼容智能集成热管理系统

充电路线：未来兼容800V高压平台，支持400kW超快速充电，然后实现“加油充电”，充电5分钟，电池寿命200+km

 

上汽集团

结构创新技术：魔方电池

空间利用率：采用LBS卧格和先进的CTP技术，具有超高集成度

能量密度：三元锂电池的能量密度达到180Wh/kg

续航：魔方电池首款MG MULAN 3.8秒破百，CLTC工况续航里程可达520公里

散热能力：上下电池之间没有隔离，与相邻电池的隔离由厚绝缘材料制成；除了电池之间，冷却板和隔离结构用于隔离整个电池包，平放电池的冷却板采用垂直布局。通过这样的被动热扩散方法，魔方电池可以直接实现零热失控。

充电路线：未来支持电池交换：通过统一尺寸的ONE PACK平台设计和独创的专利电池交换结构，MG MULAN可以实现在同一设备上快速更换所有电池组。