锂电池定制16年-动力锂电池系统解决方案商

 

在政策和成本竞争的双重力量下，新能源技术需要不断向低成本、模块化、标准化发展。特斯拉Model 3使用的21700基于电池的集成大模块已经显示出这一趋势的效果，并且与之前的Model 3相比，仅电池成本降低了35%。

作为中国新能源技术的出口国，五大磷酸铁锂动力电池制造商中的CATL和比亚迪都在这一趋势之上发布了自己的电池集成技术。CATL的CTP（CellToPack）技术路线基于高镍三元锂结构。其核心是减少模块数量，由多个大容量电芯直接形成标准化的电池组，然后灵活堆叠形成更大的电池模块，以满足不同车型的储能需求。

对比刀片电池与CTP，比亚迪的刀片电池基于其擅长的磷酸铁锂技术，电池芯也向大容量发展。然而，电池的形状更平坦、更窄，因此它被形象地命名为刀片电池。将多个刀片捆绑在一起形成一个电池组模块，并将几个大型模块组合在一起形成电池模块。

 

刀片电池与CTP的结构耐久性比较

电池模块作为布置在车辆底部的大质量单个部件，必须考虑结构强度对复杂车辆环境的适应性。抗侧面碰撞的能力是最明显的需求，制造商经常通过电池组外壳的结构和材料使用来提高这种能力。然而，对于私家车的长期使用，非承载车身通常在没有大梁的情况下使用，电池结构也需要能够承受车身反复变形引起的长期应力变化。

通过结构分析，CATL的CTP技术由于考虑到体积封装效率的最大化，更容易受到重复的对角线剪切应力的影响。高压线束和冷却系统的连接具有挑战性，长期使用的可靠性仍有待验证。与刀片电池vs CTP相比，比亚迪刀片电池实际上仍然保留了模块封装和电池组封装的整体配置。

 

 

同时，从专利图中可以看出，电池组封装将能够根据模型的需要预留变形空间，避免对超薄大电池的直接应力。刀片电池与CTP的结构耐久性比较，比亚迪刀片电池包更容易制造出可靠的产品。然而，这样的保险结构也带来了其他问题。从目前公布的数据来看，比亚迪使用体积功率密度作为衡量标准，但尚未公布被广泛使用的重量功率密度数据。

可以猜测，其结构重量叠加在铁电池本身上的比能量并不高，导致其重量功率密度在工信部标准测量平台上没有重大突破。根据之前的信息，预计刀片电池在一个封装中的功率密度可能达到180Wh/kg左右，处于目前的主流水平。

 

刀片电池与CTP的结构兼容性比较

CATL作为单一电池及相关技术供应商，需要面对更多的产品匹配考量。然而，从目前专利的细节来看，CTP大模块的高度不能改变，同时需要与匹配的外壳相匹配，才能适应安装在不同的型号上。这样的结构要求原始设备制造商在产品规划中做出相应的调整。

更困难的问题是，目前没有大规模的销售作为发展的支撑，制造商需要对单个电池供应商的配置进行设计调整的风险非常大。作为自主生产新能源汽车的十大锂离子电池制造商比亚迪，刀片电池vs CTP，刀片电池可能从一开始就考虑到了自身产品的多规格适应性需求。

 

 

叶片的窄边尽可能小，这意味着垂直高度可以更容易地适应高乘和低乘车型的需求。未来，可以在此基础上开发出底盘超薄的多用途汽车，让用户使用更多空间，挖掘新能源汽车的优势。同时，我们也看到这种超薄电池的堆叠应用是可能的，这可能是为商用和高底盘大型SUV产品准备的，可以储存更多的能量。

 

刀片电池与CTP单体配置特性的比较

CATL CTP电池的另一个特点是单电池容量大。单电池容量从最初的50Ah增加到200Ah以上，大大降低了外壳的比例。同时，当充电和放电速率保持不变时，简单的串联结构可以输出或接受更大的电流（提高功率和充电便利性）。此外，CATL目前的公开信息显示，CTP电池组仍将封装在方形外壳中。考虑到目前高镍电池的稳定性，这种封装应该是一个更好的选择。

与刀片电池vs CTP相比，比亚迪刀片电池的单一设计有点令人惊讶。首先，如此大的单体长度不是稳定的机械结构，并且当受到侧向力时，抗变形性非常弱。通常，电池的内部压力会导致外壳膨胀，进而对周围的电池施加压力。因此，在组建团队时，有必要仔细考虑差距问题。一方面，有必要防止冲击，另一方面，也有必要消除侧向力。在这方面仍然缺乏证据。

另一个技术挑战可能来自电池的内部绕组方法，据推测，电池的内部将采用多个电极+多个独立绕组单元的形式。事实上，它可以被视为由多个小电池组成的大电池，但这些小电池共用一个包装。

 

 

结论

总的来说，刀片电池与CTP有其自身的优点。CATL的CTP具有更高的功率密度和更高的组效率。它对大多数主机厂的成本控制更友好，在一定重量的前提下更容易推出电池寿命更长的产品。比亚迪的刀片电池在结构灵活性和耐用性方面更具价值和想象力，大大提高了铁电池的性能，使其从商业或低端产品回归主流。这不得不说是一个相当大的改进。

从另一个角度来看，两者在技术架构上的差异也说明了一个事实。虽然两家公司都是新能源汽车的技术出口企业，但比亚迪本身作为代工企业的技术积累具有优势。这种优势可能不取决于单个指标的改进，而更多地取决于对用户环境的理解和合理化。