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2022,CTP電池“春暖花開”
日期:2022-03-21   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy-zhanganjie 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
問世兩年多之后,動力電池CTP技術(shù)已經(jīng)開啟大規(guī)模應(yīng)用。

CTP高集成動力電池(Cell To Pack),將電芯直接集成至電池包。由于省去了模組組裝環(huán)節(jié),CTP電池包空間利用率提升、電池包重量減輕、能量密度提升和成本下降,也是動力電池探索結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的重要方向。

最先行動的是寧德時代。2019年9月,其全球首款CTP電池包量產(chǎn)下線,搭載于北汽EU5車型。較傳統(tǒng)電池包,其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%,能量密度可達到200Wh/kg以上。

比亞迪緊隨其后,于2020年3月發(fā)布其創(chuàng)新技術(shù)刀片電池。簡單而言,將電芯寬度無限拉長,厚度做薄,實現(xiàn)900mm甚至快1m的超長電芯,與傳統(tǒng)方形電池相比,呈現(xiàn)“扁平”和“長條”形狀。

兩大頭部動力電池大力推動下,CTP技術(shù)經(jīng)過2020年的小規(guī)模試水,到2021年,已在多款爆款新能源乘用車上成熟應(yīng)用,實現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)。在此背景下,2022年,將開啟CTP電池規(guī)模應(yīng)用元年。

一方面,2021年以來,寧德時代CTP電池包相繼在特斯拉Model 3、Model Y、小鵬P7、蔚來ES6等高性價比爆款車型規(guī)模導(dǎo)入。此前公開宣布搭載CTP電池的蔚來ET7也將于本月底開啟交付。

可供參考的一組數(shù)據(jù)是,2021年Model 3和Model Y全球交付超91萬輛,其中上海工廠交付超41萬輛。搭載寧德時代CTP電池包的國產(chǎn)Model 3占比超8成,并加速在Model Y領(lǐng)域滲透。

另一方面,比亞迪亦明確宣布旗下全系車型搭載刀片電池。2021年比亞迪乘用車銷售近60萬輛,2022年計劃推出不少于20款新車,包括漢DM-i、秦Plus DM-i、宋MAX DM-i等爆款車型的DMi版本。

與此同時,蜂巢能源推出的短刀電池,同樣也將會以CTP的形式實現(xiàn)配套,目前已經(jīng)確定搭載在歐拉車型上。

除方形CTP電池外,包括捷威動力遠景動力等軟包電池企業(yè)也在積極探索CTP方案。其中,捷威動力基于軟包大模組概念推出的積木電池技術(shù)已成熟,送樣國際車企,國內(nèi)規(guī)模推廣在即;遠景動力軟包CTP同等空間內(nèi)電池容量將增加一倍,續(xù)航延長至1000km,預(yù)計2024年量產(chǎn)。

爆款車型青睞背后邏輯,既有通過結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,CTP電池包空間利用率提升、電池包重量減輕、能量密度提升且成本下降。更重要的是,CTP技術(shù)與LFP電池結(jié)合達到成本、安全及能量密度的最優(yōu)解,且產(chǎn)品在多款爆款車型不斷驗證及規(guī)模推廣。

2021年以來,原材料價格上漲,電池企業(yè)成本壓力巨大,加快LFP電池導(dǎo)入。而寧德時代CTP技術(shù)與比亞迪刀片電池,均采用LFP,實現(xiàn)達到成本、安全及能量密度的均衡。Model 3、漢EV等爆款車型的規(guī)模上量,進一步拉動CTP電池包的規(guī)?;a(chǎn)及應(yīng)用。

在此背景下,中國電池企業(yè)從引領(lǐng)全球CTP技術(shù)開發(fā),走向CTP技術(shù)全球輸出。2021年,寧德時代與現(xiàn)代摩比斯簽署戰(zhàn)略協(xié)議,授權(quán)后者使用其CTP技術(shù),并支持后者在韓國乃至全球范圍內(nèi)的CTP相關(guān)電池產(chǎn)品供應(yīng)。

爆款車型加持 CTP迎規(guī)模化應(yīng)用元年

在Model 3、Model Y、漢EV等爆款車型得到了成功驗證與規(guī)模應(yīng)用,CTP+LFP電池包實現(xiàn)成本、安全及能量密度的均衡,2022年將繼續(xù)在乘用車領(lǐng)域攻城略地,為CTP技術(shù)規(guī)模推廣奠定了市場機遇。

2020年以來,LFP電池在乘用車領(lǐng)域的滲透率與接受度持續(xù)攀升,在Model Y、Model 3、比亞迪漢EV及宏光Mini EV等現(xiàn)象級車型的規(guī)模導(dǎo)入及應(yīng)用,并同時獲得奔馳、大眾、雷諾、現(xiàn)代等一批國際主機廠的青睞,成為其入門級電動車電池配套的重要選擇。

GGII數(shù)據(jù),2021年磷酸鐵鋰動力電池裝機量65.4GWh,同比增長204%,增速遠高于三元動力電池的87%,且占比達近47%,2022年將與三元電池分庭抗禮。

寧德時代CTP技術(shù)推出伊始便鎖定了LFP電池,隨后加速三元領(lǐng)域推廣,目前已經(jīng)在乘用車、商用車領(lǐng)域規(guī)模滲透;比亞迪刀片電池更是宣布全面轉(zhuǎn)向LFP電池,且旗下車型全面刀片化。

借力LFP電池,寧德時代與比亞迪兩大電池玩家CTP技術(shù)已經(jīng)在2021年新能源銷量TOP 10中滲透了4成。

選用了CTP技術(shù)的Model Y 、Model 3、秦Plus、漢EV四款車型2021年新能源汽車銷量排中的排名依次為第2、第3、、第5、第6。其中,特斯拉兩款車型帶動近20GWh裝機,其中寧德時代CTP電池占比近7成,比亞迪則全系搭載其刀片電池。

除特斯拉之外,寧德時代CTP還配套了蔚來ES6、小鵬G3、小鵬P7,還將為蔚來ET7、榮威RES33及哪吒多款今年上市或未來上市的新車型。比亞迪爆款車型DMI系列也陸續(xù)上市,計劃,2022年計劃推出不少于20款新車,包括漢DM-i、秦Plus DM-i、宋MAX DM-i等爆款車型的DMi版本,2022年銷量挑戰(zhàn)150萬輛。

電池新供應(yīng)格局及供應(yīng)鏈機會

CTP電池包規(guī)模應(yīng)用的同時,電池企業(yè)與主機廠的供應(yīng)新格局正加速到來。

電池包CTP后整體的生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)將產(chǎn)生大幅革新,主機廠將從原采購電芯及模組,自行組裝電池包方式轉(zhuǎn)向從電池企業(yè)整體采購電池包。

尤其是,電池企業(yè)不斷推進集成化電池包與一體化底盤全產(chǎn)業(yè)鏈布局。集成化與結(jié)構(gòu)革新,高效增強了電池廠在零部件供應(yīng)鏈的話語權(quán)。

一方面,CTP/CTC技術(shù)革新電池企業(yè)整體發(fā)力與落地應(yīng)用較主機廠企業(yè)更早,且CTP技術(shù)落地明顯領(lǐng)先。另一方面,以電池為核心,輔以相配應(yīng)零部件的集成設(shè)計,電池廠更具有開發(fā)優(yōu)勢。

值得一提的是,在制造工藝上,相較于傳統(tǒng)電池包,CTP電池包去掉模組,PACK結(jié)構(gòu)簡化的過程中,不同結(jié)構(gòu)與與材料的增加或減少使用以及傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)件,在生產(chǎn)供應(yīng)的格局上也會發(fā)生較大變化。

一方面,新增部分材料件的使用,如導(dǎo)熱膠、結(jié)構(gòu)膠及絕緣件;另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)結(jié)構(gòu)件的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生遷移,客戶結(jié)構(gòu)從此前的以汽車企業(yè)為主慢慢向電池企業(yè)滲透。

結(jié)構(gòu)件領(lǐng)域,CTP技術(shù)對電池托盤提出了更高的防震、氣密性,以及輕量化等要求,基于此使用材料也在不斷演變,從鋼制→鋁合金→鎂鋁合金/塑料及碳纖維復(fù)合材料等新材料的應(yīng)用探索。

材料件領(lǐng)域,CTP結(jié)構(gòu)電池包設(shè)計省卻或大幅省去中間模組部件,使用大量膠來連接固定電芯,因此結(jié)構(gòu)膠與導(dǎo)熱膠應(yīng)用增加。

基于此,電池包模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化程度不斷加深,整個電池包的生產(chǎn)環(huán)節(jié)集中度將繼續(xù)提升,尤其是CTC時代,電池整包生產(chǎn)將從分散的主機廠開始轉(zhuǎn)向較為集中的電池廠,并在結(jié)構(gòu)件與材料領(lǐng)域提供新的市場機會。 

原標(biāo)題:2022,CTP電池“春暖花開”
 
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來源:高工鋰電
 
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