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焉知汽车科技|宁德时代CTP电池与比亚迪“刀片”电池的构型浅析


江苏龙网_原标题是：宁德时代CTP电池与比亚迪“刀片”电池的构型浅析
来源 |车研社
导读：作为国内新能源技术的输出者 ， 宁德时代和比亚迪都已经在这股趋势之上 ， 发布了自己的电池集成化技术 。
很显然 ， 在政策与成本竞争的双重倒逼作用下 ， 新能源技术需要不断向低成本、模块化和标准化演进 。 而"技术成本"的下降在此时绝非坏事 ， 包括贵金属材料成本、研发和制造成本的降低 ， 会大幅减轻整车的规划压力 ， 一方面给品质提升预留更大空间 ， 一方面保持价格优势 ， 提升整体性价比 。
实际上 ， 特斯拉Model3所采用的基于21700集成化大模组已经展现出了这种趋势的效果 ， 相对此前Model3仅电池成本就降低了35% ， 这在很大程度上帮助Model3成为全球市场的重磅炸弹 。
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（Model3大模组解剖图）
而作为国内新能源技术的输出者 ， 宁德时代和比亚迪都已经在这股趋势之上 ， 发布了自己的电池集成化技术 。 宁德时代CTP（CellToPack）技术路线基于高镍三元锂架构 ， 其核心是减少了模组数量 ， 直接由多个大容量电芯组成标准化电池包 ， 再灵活堆叠组成更大的电池模块 ， 适应不同车款的储能需要 。 而比亚迪的"刀片"电池则基于其所擅长的磷酸铁锂技术 ， 电池单体同样向大容量进化 ， 但电芯形状更加扁平、窄小（长边可以定制变化 ， 单体最大稳定长度可以达到2100mm） ， 因此形象化的取名"刀片" 。 多个"刀片"捆扎形成电池包模块 ， 通过少数几个大模组的组合成电池模块 。
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两种技术状态在减少模组结构、提升封装效率上可以说是殊途同归的 ， 大幅减少单体连接线束以及相关的流程工艺成本 ， 大幅度提高成组效率（能量密度） ， 不过从应用角度来看 ， 还是能发现一些区别 。
从结构耐久性上看
【焉知汽车科技|宁德时代CTP电池与比亚迪“刀片”电池的构型浅析】作为布置在车底的大质量单体部件 ， 电池模块必须考虑结构强度对于复杂用车环境的适应性 。 侧向碰撞的抵御能力是最显而易见的需求 ， 而往往厂家通过电池包外壳的结构和材料运用提升这一方面的能力 。 不过 ， 对于长期使用的私家车而言 ， 普遍采用非承载式车身 ， 没有大梁 ， 电池结构还需要能够承受车身反复形变带来的长时间应力变化 。
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（电池包受扭转力仿真模型图）
通过结构分析 ， 我们可以看到 ， 宁德时代CTP技术因为考虑到体积封装效率的最大化 ， 大模组之间的连接可靠性更容易受到对角线反复切应力的影响 ， 对于高压线束和冷却系统的连接挑战比较大 ， 长期使用的可靠性有待验证 。 而比亚迪"刀片"电池实际上仍然保留了模组封装和电池包封装的整体构型 ， 同时从专利图可见 ， 其电池包封装将有可能根据车型需要 ， 预留形变空间 ， 避免超薄大电芯直接受力 。 从结构耐久性上看 ， 比亚迪刀片电池封装更容易做出可靠的产品 。
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不过 ， 这样的保险结构也会带来其他问题 ， 从目前公布的数据来看 ， 比亚迪采用体积功率密度作为衡量指标 ， 而没有公布大家已经普遍使用的重量功率密度数据 ， 可以猜想其结构重量叠加铁电池本身的比能不高效果 ， 导致其在工信部标准测量平台上重量功率密度并没有显著突破 ， 根据之前的信息预计 ， 刀片电池成包重量功率密度可能达到180Wh/kg左右 ， 处于目前的主流水平 。


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