圍繞著材料、工藝、結(jié)構(gòu)，2020年至今電池行業(yè)有很多技術(shù)點(diǎn)的創(chuàng)新，部分技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用，另一部分創(chuàng)新會(huì)成為未來(lái)的主流趨勢(shì)，基于這些技術(shù)的創(chuàng)新點(diǎn)，我們可以預(yù)測(cè)一下接下來(lái)電池行業(yè)會(huì)發(fā)生什么變化？

CATL推CTP、CTC方法及電芯材料體系布局

CATL針對(duì)能量密度、體積利用率、成本等等指標(biāo)的優(yōu)化，推出了CTP和CTC方法。

第一代CTP方法，已經(jīng)應(yīng)用到Model3、蔚來(lái)等多款車型，較傳統(tǒng)電池包而言，體積利用率將提升15%-20%，零部件數(shù)量減少40%。

CATL正在規(guī)劃的第二代平臺(tái)化的CTP電池系統(tǒng)也將于2022年到2023年投放市場(chǎng)，并將針對(duì)從A00級(jí)到D級(jí)全系車型推出第三代系列化的CTP電池系統(tǒng)。

過(guò)針刺 低溫防爆18650 2200mah

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%

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CTP之后就是從電芯集成到底盤(pán)的CTC方法，CTC技術(shù)將重新布置電池，導(dǎo)入三電系統(tǒng)，集成化程度更高，CATL我國(guó)區(qū)乘用車解決方法部總裁項(xiàng)延火表示將在2025年前后推出，第五代智能化的CTC電動(dòng)底盤(pán)系統(tǒng)也將在2028年前后推出。

通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化提升能量密度空間比較有限，所以CATL另一個(gè)重點(diǎn)放在了材料體系上，經(jīng)濟(jì)型車型優(yōu)選磷酸鐵鋰體系，性能型市場(chǎng)以高壓三元、無(wú)鈷材料為主，更高端市場(chǎng)選用高鎳材料。全固態(tài)鋰金屬電池和無(wú)金屬正極材料也是CATL長(zhǎng)期布局的重點(diǎn)。

比亞迪刀片電池

比亞迪的刀片電池實(shí)質(zhì)上是CTP方法的一種應(yīng)用，通過(guò)增大電芯長(zhǎng)度、省掉模組的方式，進(jìn)一步提升電池包的集成效率，將空間利用率從40%提升至60%，利用電芯充當(dāng)電池橫梁來(lái)保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時(shí)成本降低30%。

按照汽車保險(xiǎn)數(shù)據(jù)，磷酸鐵鋰的刀片電池已經(jīng)應(yīng)用在比亞迪D1、E6和漢等車型上，未來(lái)也會(huì)慢慢開(kāi)始外供，已經(jīng)確定的供應(yīng)對(duì)象有一汽紅旗。但是根據(jù)比亞迪銷售公司副總李云飛透露的消息，幾乎所有的汽車品牌都在談刀片電池的合作，2021年下半年就會(huì)有國(guó)際品牌刀片電池車型上市。

無(wú)人船智能鋰電池

IP67防水，充放電分口 安全可靠

標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備

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目前重慶、長(zhǎng)沙、貴陽(yáng)和蚌埠四個(gè)基地規(guī)劃了刀片電池的產(chǎn)量。重慶基地已經(jīng)有20GWh的產(chǎn)量，預(yù)計(jì)新增產(chǎn)量15GWh，長(zhǎng)沙基地4條產(chǎn)線預(yù)計(jì)在今年三月中旬也將全部投產(chǎn)，貴陽(yáng)廠七月投產(chǎn)，蚌埠基地一期10GWh產(chǎn)線2020年開(kāi)始建設(shè)。至此，有關(guān)刀片電池的產(chǎn)量，目前已經(jīng)規(guī)劃近85GWh。

國(guó)軒高科JTM技術(shù)、硅負(fù)極+預(yù)鋰化

傳統(tǒng)工藝先做成電芯，再到模組、PACK，JTM技術(shù)省去電芯組裝這一過(guò)程，直接從卷芯到模組，卷芯通過(guò)導(dǎo)電組件相連，串聯(lián)放置于鋁殼中組成一個(gè)大電池，大電池相當(dāng)于一個(gè)模組直接放置在電池包里。按照國(guó)軒的說(shuō)法，簡(jiǎn)化的制造工程使得JTM磷酸鐵鋰電池實(shí)現(xiàn)和鉛酸電池相近的成本。

除了JTM技術(shù)，國(guó)軒還在最新公布的210Wh/kg磷酸鐵鋰電池體系中應(yīng)用了硅負(fù)極材料和預(yù)鋰技術(shù)。硅負(fù)極提升電芯的克容量，預(yù)鋰化彌補(bǔ)鋰電池首次充電過(guò)程中鋰的大量損耗。

按照國(guó)軒的宣傳，預(yù)鋰技術(shù)可以大規(guī)模應(yīng)用，硅負(fù)極雖然也達(dá)到了應(yīng)用的狀態(tài)，但是基于課容量和壽命的平衡，目前還沒(méi)到達(dá)最理想的狀態(tài)，JTM技術(shù)應(yīng)該會(huì)在之后的產(chǎn)品中逐漸應(yīng)用。

蜂巢能源：果凍狀電解質(zhì)、無(wú)鈷正極材料

蜂巢能源在電池日上公布的果凍電池，應(yīng)用了新型的果凍狀電解質(zhì)的鋰電池，是一種基于無(wú)鈷正極材料和電解液材料的創(chuàng)新。

由于其采用的是基于凝膠型的電解質(zhì)，和電極表面的貼合使得導(dǎo)電性能更好，聚合物電解質(zhì)即便有所損傷也能自行愈合，并且它具有普適性，高鎳、中鎳、無(wú)鈷電池都適用。在保證電性能和安全性能的前提下，能實(shí)現(xiàn)幾乎不降低電性能的同時(shí)阻止熱擴(kuò)散。

在正極材料上，蜂巢能源主推其開(kāi)發(fā)的無(wú)鈷材料，通過(guò)陽(yáng)離子摻雜、納米網(wǎng)絡(luò)包覆、單晶化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)耐壓更強(qiáng)、結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，為動(dòng)力鋰電池帶來(lái)更長(zhǎng)的電芯使用壽命。和NCM811相比，單晶無(wú)鈷電池的熱分解溫度、熱失控溫度和材料可耐過(guò)充量均高于811，循環(huán)壽命比811提升65%。

按照蜂巢的計(jì)劃，無(wú)鈷電池的量產(chǎn)上市從2021年六月份開(kāi)始，果凍電池目前沒(méi)有確切的上市時(shí)間。

除了無(wú)鈷和凝膠型的電解質(zhì)，整個(gè)行業(yè)在正極材料上會(huì)傾向高鎳，負(fù)極會(huì)傾向人造石墨、加硅，電解質(zhì)也會(huì)慢慢向固態(tài)發(fā)展，材料體系的應(yīng)用將更加多元。

TSLA干電極工藝

TSLA在電池日上推出的干電極工藝，差別于濕式涂覆工藝，干電極工藝不使用溶劑，所以傳統(tǒng)四大工藝攪拌涂料、涂覆、干燥和壓片，重要保留前兩大工藝，將混合的正極+粘合劑粉末通過(guò)擠壓機(jī)形成薄的電機(jī)材料帶，直接壓到鋁箔上形成電極，省掉的干燥和壓縮對(duì)應(yīng)的工藝設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)18%的降本。

TSLA4680電池會(huì)應(yīng)用這項(xiàng)工藝，根據(jù)松下的規(guī)劃，2021年下半年TSLA在美國(guó)內(nèi)華達(dá)州超級(jí)廠會(huì)量產(chǎn)這款電池，屆時(shí)這項(xiàng)工藝也會(huì)隨其面世。

綜合看下來(lái)，材料上的創(chuàng)新，正極重要圍繞去鈷、高鎳，負(fù)極重要是添加硅、人造石墨，電解質(zhì)朝著固態(tài)路線過(guò)渡，結(jié)構(gòu)上朝著CTP和CTC路線發(fā)展，集成化的程度越來(lái)越高，工藝上也會(huì)更加精簡(jiǎn)。