电池企业纷纷布局CTP 无模组化或成主流?
发布日期:
2019-11-22

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电动化、智能化、共享化叠加融合,正在成为新能源产业发展的主要方向。融和发展为新能源零部件产业带来的挑战,是需要找到更加高效、集成、降本的行业发展之路。电机电控方面的体现是其朝着集成化发展,而Pack则是走向无模组化,即CTP—cell to pack,无模组动力电池包。电池模组化下的问题

单个电芯电压低、容量小,远不能满足电动汽车高压驱动、长续航要求,故在电动汽车上应用的不是单个电芯,而是由大量电芯组成模组,再由若干模组组成的动力电池Pack。

目前行业内比较主流的方法是,一家专门生产电池的企业,如宁德时代、比亚迪、松下等,生产单独的电池电芯,然后合作车企用Pack将这些电芯包装成电池组配套在车辆上。

但模组组装下,会为电池企业带来相应的问题。首先是增加了中间环节,降低生产效率;其次是牺牲了空间利用率,降低了能量密度,同时提高了生产成本。

在补贴退坡和市场竞争加剧等多重压力下,主机厂对电池企业在降成本以及提升产品性能方面提出了更高的要求,因此传统的电池组生产方法已经不足以满足行业需求。

CTP的做法是,省去电池模组,直接将电芯集成到电池包,将单个电池并联形成电池子模块,然后再将这些子模块组装成车辆所需要的动力电池包。

电池企业纷纷布局CTP

中国汽车动力电池创新联盟数据显示,2019年1-10月,我国动力电池装车量共计46.2GWh。其中实现PACK装机的企业共有146家,排名前20的企业总装机量达39.3GWh,市场占比达85%。宁德时代和比亚迪两大巨头装机量占比达42.5%,市场集中程度极高。

7月9日,蜂巢能源就发布了旗下的CTP技术,一项基于平台化Pack设计的系统集成方案。

8月22日,比亚迪在中期业绩交流会上表示,2020年5-6月份将推出全新一代铁锂电池,据了解该电池也是采用去模组化的组装方式。

9月26日,北汽新能源与宁德时代联合生产的CTP电池包正式发布。

那么CTP相比模组化的组装方式,能带来哪些好处呢?

根据蜂巢能源的说法,与传统590模组相比,CTP第一代减少24%的零部件,第二代成组效率提升5-10%,空间利用率提升5%,零部件数量再减少22%。

比亚迪则表示,能够提升50%体积比能量密度,同时节约30%的生产成本。

宁德时代的说则更为全面,其表示在成本上,CTP电池包体积利用率提高了15%-20%,零部件数量减少40%,生产效率提升了50%,投入应用后将大幅降低动力电池的制造成本。在能量密度上,传统的电池包能量密度平均为140-150Wh/kg,而CTP电池包能量密度可达到200Wh/kg以上。

宁德时代与比亚迪等龙头企业纷纷布局CTP,表示 CTP技术已经获得了一线电池企业和主机厂的认可,但CTP真的完全像大家说的那么美好,一点劣势也没有吗?

仍有一定挑战要突破

模组化组装主要有四个作用:提升组装效率、抑制体积膨胀、监控电芯增加安全性、降低维修成本。因此,基于去模组化的CTP技术也带来了一定的挑战。

首先是CTP技术对电池产品的一致性要求很高。去掉模组直接将电芯做成电池包,那么电芯的质量、一致性等等都需要提高生产和设计标准,直接提升了电池企业的研发和生产压力。就目前来说,国内大部分电池企业的产品质量和一致性和日韩企业还存在差距,贸然推进CTP技术将会带来一定风险。

第二是CTP产品维修难度更高。传统模组化的电池产品一旦出现安全问题,可以直接将模组拆解下来维修,而不会影响电池Pack的整体性能。去模组化后的CTP产品如果出现安全问题,维修难度有所提高,如在维修时操作不当,损毁的会是整个电池Pack,增加了企业的售后成本。

第三是削弱车企的话语权。目前车企纷纷切入Pack领域。一方面,可有效提升电池安全性和整车竞争力;另一方面,可有效降低成本。一旦CTP技术被大力推广,电池产品的主导权又回到了电池企业手中,车企只能再次依赖电池企业。

第四是不利于电池循环生态构建。相比传统模组化的电池产品,CTP产品并不利于进入电池的梯次利用环节。

小结

目前来看,CTP作为新能源汽车动力电池技术的突破方向之一,还处于试验阶段,是否能在未来成为主流,并不是生产企业一家说了算。

实事求是的说,通过改变电池Pack的结构来提升能量密度效果终究有限,最好的方法还是提升电芯的能量密度。或许目前的CTP产品能够提升企业的市场竞争力,但最终发展结果如何,还有待市场验证。


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