宁德时代与比亚迪的电池“口水战”将如何发展,且让我们拭目以待。不过,作为国内新能源技术的输出者,宁德时代和比亚迪都在低成本、模块化和标准化的趋势之上,发布了自己的电池集成化技术,下边就援引中国化学与物理电源行业协会的信息来简单介绍一下。
首先,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。由于实现了单体电芯的大容量化,CTP电池单体容量从最初的50Ah到超过200Ah,大大减少了壳体的占比,同时在充放电倍率不变的情况下,采用简单的串联结构就可以输出或者是接受更大的电流(动力更强且充电更快)。
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。据估计,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。
(宁德时代CTP电池大模组解剖图,左侧为商用车大模组参照)
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,但宁德时代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;此外,CTP大模组需要配套配型外壳来适应不同的车型,这就存在一定的设计调整风险。
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,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,这就意味着在垂直高度上可以更容易适应高底盘和低底盘车型的需要。而在未来,更可以基于此开发超薄底盘的多功能车,让用户的使用空间更多,挖掘新能源车的优势。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,
(比亚迪刀片电池)
整体来看,宁德时代CTP电池和比亚迪刀片电池可谓各有千秋:宁德CTP功率密度更高,成组效率更高,对于大多数整车厂成本控制更为友善,也更容易在重量一定的前提下,推出更长续航能力的产品;而比亚迪刀片电池在结构灵活性和耐久性上更具价值和想象空间,大大增加了铁电池的性能表现,让其从商用或低端领域脱颖而出,重新回归主流,同样意义重大。
当然了,也有分析指出,刀片电池的本质是以更为稳定的磷酸铁锂来配合结构和工艺的创新,从而实现能量密度的提升,达到更高的续航里程,其核心卖点正是平整化和安全性。与此同时,三元锂电池(能量密度已经突破了300Wh/kg)在化学体系上的激进是磷酸铁锂(能量密度突破值接近200Wh/kg)无法比拟的,长远来看,三元锂电池可以通过材料的改进来提升电池的能量密度(而磷酸铁锂电池很难做到),这也是主流乘用车都选择三元锂电池的主要原因。