寧德時(shí)代CTP和比亞迪刀片電池技術(shù)對(duì)比分析

文章轉(zhuǎn)自 高工鋰電網(wǎng)

核心觀點(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(dú)孤九劍”，各有優(yōu)勢(shì)。

其中CTP技術(shù)側(cè)重于電池系統(tǒng)創(chuàng)新，利于寧德時(shí)代直接參與整車廠的電池包設(shè)計(jì)分工，強(qiáng)化在產(chǎn)業(yè)鏈中的話語(yǔ)權(quán)。

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(yīng)商?+“整車品牌?，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(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上做簡(jiǎn)化，對(duì)電池包結(jié)構(gòu)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(xiàn)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(jié)構(gòu)的連接。

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

2、CTP技術(shù)和刀片電池的優(yōu)勢(shì)在哪里？

CTP技術(shù)的優(yōu)勢(shì)有電池包體積利用率提高15%-20%，零部件數(shù)量減少40%，生產(chǎn)效率提升50%，投入應(yīng)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(xiàn)：一是模組之間的連接，第二是模組之間結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)，第三個(gè)是整個(gè)模組工藝層面的成本下降。

對(duì)寧德時(shí)代而言，一個(gè)方面，加強(qiáng)其對(duì)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(jié)滲透，跟下游整車廠之間保持更長(zhǎng)遠(yuǎn)和穩(wěn)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(shì)，一體積能量密度提升明顯，較原有電池系統(tǒng)可提升30%以上。第二節(jié)省物料、人工費(fèi)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(chǔ)上，通過(guò)系統(tǒng)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(chǔ)上，利用CTP技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)降成本，*參與到整個(gè)電池包的設(shè)計(jì)過(guò)程，進(jìn)而擁有與整車企業(yè)的議價(jià)能力。刀片電池則為比亞迪自主設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，具備完善的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，技術(shù)創(chuàng)新性更強(qiáng)一點(diǎn)。

4、CTP技術(shù)和刀片電池技術(shù)劣勢(shì)是什么？

CTP核心劣勢(shì)是制造層面的吊裝、固定、維修方面技術(shù)難度大。對(duì)于絕大多數(shù)車企來(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(xiǎn)一些），如果用CTP技術(shù)，整個(gè)電池包后續(xù)的維修會(huì)比較困難。

刀片電池劣勢(shì)是電芯長(zhǎng)度太長(zhǎng)，在實(shí)際設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用上，技術(shù)挑戰(zhàn)和難度很大。尤其是在電芯后續(xù)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(xiǎn)。

對(duì)比寧德時(shí)代的CTP技術(shù)，比亞迪的刀片電池實(shí)現(xiàn)難度還要更大一點(diǎn)，技術(shù)創(chuàng)新性更強(qiáng)，對(duì)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(zhàn)略，提升電池系統(tǒng)能量密度的方式，相當(dāng)于綁定整車廠的電池設(shè)計(jì)、制造、后續(xù)維修，直接參與整車廠的電池包設(shè)計(jì)分工。當(dāng)然這也是寧德時(shí)代對(duì)整個(gè)自產(chǎn)電芯質(zhì)量有信心的體現(xiàn)。

原因是CTP對(duì)應(yīng)的每個(gè)電池包大小結(jié)構(gòu)都不一樣，屬于非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)計(jì)。

寧德時(shí)代的推廣方式，是先從國(guó)內(nèi)的戰(zhàn)略合作伙伴開(kāi)始，然后普及到一些小車企，再推到外資企業(yè)。然而對(duì)外企而言，由于其投入了大量的模組，PACK產(chǎn)線的制造成本，而且都基于VDA 355、390、590的標(biāo)準(zhǔn)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等方面的技術(shù)比較優(yōu)勢(shì)，更容易在市場(chǎng)方面取得重大突破。再加上其供應(yīng)鏈屬于自產(chǎn)自銷，外供電芯較少，如果采用寧德時(shí)代策略，承擔(dān)的費(fèi)用和成本風(fēng)險(xiǎn)比較大，利益上也不太劃算。

6、CTP技術(shù)和刀片電池對(duì)方形，軟包意味著什么？

CTP技術(shù)，可以讓方形電池從頭排列一米到二米，但對(duì)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，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(duì)應(yīng)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(shù)高，熱失控、隔離沖擊等防護(hù)成本較高。

寧德時(shí)代的CTP技術(shù)，能綜合評(píng)估成本和風(fēng)險(xiǎn)，可以在相對(duì)不做NCM811電池基礎(chǔ)上，達(dá)到想要的能量密度，得到政策補(bǔ)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的經(jīng)驗(yàn)積累。對(duì)三元材料而言，還需要時(shí)間驗(yàn)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(yīng)發(fā)展趨勢(shì)？

CTP技術(shù)是把整車廠跟電芯廠的交界區(qū)域往極限降成本，性能參數(shù)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(xiàn)在智能手機(jī)電池跟手機(jī)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(guó)內(nèi)每家都采用，還處于評(píng)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)方案的車型出現(xiàn)。但要等2022年沒(méi)有補(bǔ)貼之后，才能真正評(píng)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(wěn)定性，一致性，壽命達(dá)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(jì)效益將非常可觀。

參考文獻(xiàn)：

[1]比亞迪深度報(bào)告：刀片電池推出，預(yù)期有望提升[OL] CITICS汽車研究 2020-1-13

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