鉅大LARGE | 點擊量：765次 | 2021年12月13日
CTP技術(shù)/刀片電池/蜂窩電池三種電池技術(shù)打擂臺，市場最終會青睞誰？
這么多年來，電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大特點就是技術(shù)迭代非?？臁Ｗ畛?，寧德時代推出CTP技術(shù)，緊接著比亞迪的刀片電池喊得震天響，如今江淮汽車又有了蜂窩電池。三種電池技術(shù)都是運用層面的革新與創(chuàng)新。
寧德時代推出的CTP技術(shù)（CELLTOPACK，無模組技術(shù)）對原有的電池組裝進行了革新，比亞迪的刀片電池采用的也是一種無模組技術(shù)。江淮汽車的蜂窩電池按照六邊形排列，并且采用NCA（鎳鈷鋁）電芯，安全性提升一個數(shù)量級。
那么如果三種電子技術(shù)都將進行市場PK，誰會勝出？
CTP技術(shù)先發(fā)優(yōu)勢
寧德時代CTP項目組負(fù)責(zé)人告訴《中國汽車報》記者，采用無模組技術(shù)后，電池包體積利用率提高了15%——20%，電池包零部件數(shù)量減少了40%，生產(chǎn)效率提升了50%，將大幅降低動力電池的制造成本。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
優(yōu)點不止于此，提高電池包的體積利用率無疑將增大車輛內(nèi)部空間容量，讓駕乘人員不再感到局促；減少了中間環(huán)節(jié)，生產(chǎn)效率也會大幅提升。一般來說，動力電池的生產(chǎn)過程中，每道工序都設(shè)有檢測關(guān)口，以往的生產(chǎn)方式是電芯通過一定框架構(gòu)成模組，模組必須進行下線檢測，然后進行存儲、轉(zhuǎn)運。如果電池包與模組不在同一廠區(qū)，生產(chǎn)電池包之前，生產(chǎn)車間對外來的模組必須再次進行進貨檢驗、上線檢驗。去掉模組之后，生產(chǎn)效率會大幅提高。
最重要的是，采用無模組技術(shù)之后，電池包的系統(tǒng)能量密度有了較大提升。該負(fù)責(zé)人告訴記者，無模組電池包能量密度較傳統(tǒng)電池包提升了10%——15%，傳統(tǒng)電池包能量密度平均為180Wh/kg，而無模組電池包能量密度可達(dá)到200Wh/kg以上。
盡管無模組動力電池優(yōu)點很多，但行業(yè)內(nèi)也有技術(shù)安全的擔(dān)心。不過，該負(fù)責(zé)人告訴記者，不必?fù)?dān)心安全問題，且無模組技術(shù)的應(yīng)用還會降低安全風(fēng)險。他解釋說，以往的電動汽車自燃事件中，起火原因多在于動力電池的熱失控，而熱失控的原因則在于動力電池在充放電過程中產(chǎn)生的熱量無法及時疏散出去。無模組技術(shù)因為減少了電池包中零部件的使用量，可以給電池包騰出更多的空間，電池的散熱通道也就更加順暢。
但是，在以往發(fā)生的多起電動汽車起火事件中，也有些是因為電動汽車行駛過程中產(chǎn)生的震動導(dǎo)致電池接觸部位磨損最終釀成的。模組在電池包中起著固定單體電池的作用，去掉模組之后單體電池的固定能否保障？上述負(fù)責(zé)人告訴《中國汽車報》記者，在傳統(tǒng)電池包中，通常使用螺栓固定模組，每個電池包有成百上千個螺栓，任何一個螺栓沒有固定好，都可能帶來安全隱患。無模組技術(shù)采用的則是其他方式，比如新型結(jié)構(gòu)膠水、限位框架等。膠水具有一定的吸收震動能力，可以相對減緩車輛行駛震動帶來的影響。
另外，防水等級較差也導(dǎo)致了我國多起電動汽車起火事件的發(fā)生，采用無模組技術(shù)后，防水等級能否保障？寧德時代CTP項目組負(fù)責(zé)人告訴《中國汽車報》記者，傳統(tǒng)電池包上原有的絕緣、防水、防熱擴散、加熱冷卻等功能在無模組電池包上都沒有減少，反而做了優(yōu)化，安全性能得到進一步提高。
刀片電池的聲音很高
比亞迪刀片電池的電芯材料是磷酸鐵鋰。最近一段時間磷酸鐵鋰很火，比亞迪在發(fā)布會上用視頻告訴大家，磷酸鐵鋰的安全性多么好。安全性是吸引大家關(guān)注的一方面，補貼退坡也是重要原因之一。
“刀片電池”技術(shù)PACK體積能量密度超過330Wh/L，較原有電池系統(tǒng)可提升30％以上，通過節(jié)省物料、人工費用等，電池包成本有望降低30％。由于“刀片電池”比傳統(tǒng)方形電池更薄，因此散熱效果更好。
梳理歷年補貼政策可以看到，最低的續(xù)駛里程門檻是150公里，后來提高到了250公里，最近一次的補貼政策調(diào)整，更突出了長續(xù)駛里程車型的優(yōu)勢，續(xù)駛里程在250公里到400公里之間的純電動新能源乘用車，可享受補貼1.8萬元；續(xù)駛里程400公里以上的純電動新能源乘用車，可享受補貼2.5萬元。
按照一輛車搭載60度電計算，磷酸鐵鋰與三元鋰電池的成本差約為1.8萬元，續(xù)駛里程為250公里到400公里之間的補貼為1.8萬元，補貼已經(jīng)抹平了兩者之間的成本差距，超過400公里安裝三元電池獲得的補貼更多，成本差額出現(xiàn)倒掛。在利益的驅(qū)動下，整車企業(yè)紛紛選擇三元鋰電池。
中國市場學(xué)會營銷專家委員會秘書長、北京大學(xué)經(jīng)濟學(xué)院副教授薛旭告訴記者，大多數(shù)消費者對價格比較敏感，尤其是中低端車型消費者更敏感。我國新能源汽車大多數(shù)集中于中低端，價格低是一項有力的競爭。
蜂窩電池降低起火概率一個數(shù)量級
“蜂窩電池采用了蜂巢結(jié)構(gòu)的仿生設(shè)計，通過外延包覆的UE技術(shù)（UnitizedEncapsulation），實現(xiàn)單元化封裝?！苯慈A霆動力有限公司董事周鵬說，”UE技術(shù)可以降低電池系統(tǒng)內(nèi)的熱擴散，并且保持電池系統(tǒng)恒溫，降低季節(jié)性溫差對電池續(xù)駛里程的影響?！?/p>
蜂窩電池的電芯按照六邊形排列，電芯之間注滿導(dǎo)熱膠，這保證了電芯的散熱速度。導(dǎo)熱膠與電芯100%接觸將加快電芯的散熱速度。電芯的電化學(xué)反應(yīng)不可避免帶來熱量散發(fā)，導(dǎo)熱膠快速把熱量傳遞出來，確保電池包內(nèi)部的溫差≤3℃。
蜂窩電池的六邊形結(jié)構(gòu)具有較高的穩(wěn)固性，蜜蜂的蜂巢就是大自然的案例，在工程建設(shè)中也大量采用六邊形結(jié)構(gòu)。江淮汽車的蜂窩電池也采用六邊形結(jié)構(gòu)。周鵬告訴記者，六邊形結(jié)構(gòu)可以吸引一定的碰撞和擠壓能量，即便遭遇較大的外力碰撞擠壓也不易出現(xiàn)大面積的坍塌。
蜂窩電池的電芯之間注滿導(dǎo)熱膠，從而做到電池單體之間電隔離和熱隔離。假如有一顆電芯失效，它不會波及到周邊，因此不會引起連鎖反應(yīng)。這項技術(shù)切斷了壞電芯向周圍擴散的通路，從而確保電池包的安全。
據(jù)介紹，江淮汽車蜂窩電池采用力神的21700NCA電池，這款電池采用雙防爆閥設(shè)計，容量為1C-4.8Ah（0.2C-5Ah），單體能量密度為245wh/kg。從能量密度來看，蜂窩電池的能量密度符合主流趨勢，并且處于中上游水平。
蜂窩電池還有一個關(guān)鍵是電芯采用雙防爆閥。以往的圓柱電池都只有一個防爆閥位于電芯的頂端。電芯內(nèi)部一旦發(fā)生熱失控，反應(yīng)非常劇烈，只有一端設(shè)計了閥，意味著氣體只能從一個方向涌出。采用雙防爆閥設(shè)計，分流涌出的氣體，降低劇烈程度。
為何采用NCA（鎳鈷鋁）呢？周鵬告訴記者，相比于NCM（鎳鈷錳）電池，NCA電池的安全性和穩(wěn)定性更好，但技術(shù)難度也更大。這種難度涵蓋材料技術(shù)、電池設(shè)計和加工技術(shù)。松下供應(yīng)特斯拉的電池就是NCA，盡管特斯拉有起火事故，相比于國內(nèi)的電動汽車起火事故比例明顯低不少。
蜂窩電池已經(jīng)過了多項嚴(yán)格測試。從底部直接用汽油加熱，連續(xù)加熱130秒；直接用火焰接觸電池包，連續(xù)燃燒130秒。在這些極端測試中，蜂窩電池都經(jīng)受住了考驗。
車輛行駛中的碰撞是導(dǎo)致起火的原因之一，電池包受到擠壓后，電池液泄漏迅速燃燒。江淮汽車的實驗人員對電池包進行了最大擠壓力200KN的擠壓，這相當(dāng)于用20噸的擠壓力對電池系統(tǒng)進行擠壓，以及加速度25G的沖擊試驗。蜂窩電池的表現(xiàn)都還不錯。另外，江淮汽車還進行了振動實驗。
周鵬進一步強調(diào)，蜂窩電池的最大特點就是提升安全，預(yù)計可以將電池失效導(dǎo)致的車輛起火概率降低一個數(shù)量級，比如，以往1萬輛電動車有可能發(fā)生一起熱失控，運用蜂窩電池技術(shù)之后將變成10萬輛才發(fā)生一起。
三種電池技術(shù)各有特點，分別被不同的企業(yè)采用，PK的結(jié)果會如何？市場會給出答案。中國汽車報
