寧德時代CTP電池包

動力電池系統(tǒng)如何降低成本？

增大電芯、結(jié)構(gòu)件輕量化、提高自動化效率……

還有一個方法，取消電池模組。

在2019年德國法蘭克福國際車展上，寧德時代推出了全新的CTP高集成動力電池開發(fā)平臺（CellToPack），即電芯直接集成到電池包。

寧德時代并非國內(nèi)第一個發(fā)布CTP技術(shù)的企業(yè)。早在7月9日，蜂巢能源就發(fā)布了該技術(shù)，此外國內(nèi)還有比亞迪也在研發(fā)。

業(yè)內(nèi)人士對CTP安全性、壽命、售后以及梯次利用提出了一些疑慮。不過，根據(jù)《電動汽車觀察家》的了解，電池企業(yè)對上述問題也找出了應(yīng)對措施。

下面我們就來詳細(xì)了解下，CTP到底是怎樣的技術(shù)？為什么會有那么多電池企業(yè)選擇這一技術(shù)？未來這一技術(shù)能否成為新趨勢？

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模組有什么用？

既然說是取消模組直接集成到電池包，那么就要弄清楚模組的作用。

所謂模組，就是將部分相關(guān)零部件構(gòu)成一個模塊，也可以理解為一個零部件集合、總成的概念。例如傳統(tǒng)車輛的前端散熱器模塊，電子行業(yè)也會有功能集成模塊叫做模組。在電池包這一領(lǐng)域，將若干電芯、導(dǎo)電排、采樣單元及一些必要的結(jié)構(gòu)支撐部件集成在一起構(gòu)成一個模塊，也叫模組。

三元動力電池模組

早期部分動力電池包采用圓柱電芯，例如特斯拉采用7000多個電芯，如果直接組裝到電池箱體內(nèi)部，其裝配復(fù)雜程度會大大增加，生產(chǎn)效率也會非常低，因此將部分電芯進行預(yù)先集成就變得十分重要。這也是電池模組產(chǎn)生的重要原因之一。

模組的另一個優(yōu)勢在于，模塊化設(shè)計后便于售后維修，可以實現(xiàn)單個模塊或模組的更換。

正如硬幣的兩面，模組的應(yīng)用也不得不增加部分額外的零部件，并且模組數(shù)量越多，附加零部件就會越多。這些額外增加的零部件都會導(dǎo)致電池包的成本、重量上升。

與此類似的是特斯拉。最初特斯拉采用10多個模組，如今在Model3上面僅用了4個大尺寸模組，大大減少了冗余部件。此外，大容量方形鋁殼電芯的應(yīng)用，電芯技術(shù)革新、生產(chǎn)一致性提高也為去模組提供了機遇。

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CTP降本、提密度優(yōu)勢明顯

取消模組到底能產(chǎn)生怎樣的效果？

寧德時代的數(shù)據(jù)顯示，CTP電池包體積利用率提高了15%-20%，電池包零部件數(shù)量減少40%，生產(chǎn)效率提升了50%，電池包能量密度提升了10%-15%，可達到200Wh/kg以上，大幅降低動力電池的制造成本。

寧德時代CTP介紹

蜂巢的數(shù)據(jù)是，與傳統(tǒng)590模組相比，CTP第一代減少24%的零部件，第二代成組效率提升5-10%，空間利用率提升5%，零部件數(shù)量再減少22%。

蜂巢能源CTP介紹

僅從兩組宣傳數(shù)據(jù)，很難看出兩者技術(shù)的優(yōu)劣，但兩家CTP在減少零部件、提升能量密度方面，確實表現(xiàn)不錯。

無模組的另一優(yōu)勢在于，產(chǎn)品生產(chǎn)流程的簡化。蜂巢能源相關(guān)人向《電動汽車觀察家》介紹說，傳統(tǒng)技術(shù)是電芯通過一定框架結(jié)構(gòu)構(gòu)成模組，模組要進行下線檢測，然后進行存儲，轉(zhuǎn)運。如果PACK與模組不在同一廠區(qū)，還需要額外的存儲，進貨檢驗，上線檢驗等流程。這些工序過程都需要投入人力、設(shè)備、場地等資源。

采用無模組方案可以有效縮短產(chǎn)線、減少過程浪費，電芯在線堆疊在線檢測，直接放入電池箱體，大大減少流轉(zhuǎn)過程，同時減少了傳統(tǒng)模組的邊框焊接工藝過程。這其中，單是焊接設(shè)備就需要數(shù)百萬元。