电池新技术研究报告：动力电池结构创新（30页）

行业报告下载 2022年09月26日 08:40 管理员

2019 年为动力电池结构创新元年，各动力电池企业以及各大车企积极探索动力电池结构创新，推出各类去模组化、集成化的电池结构创新技术，并在新能源汽车市场逐步予以应用。当前时代电池包模块化、标准化程度不断加深，整个电池包的生产环节集中度继续提升为大势所趋，以宁德时代、比亚迪为代表的动力电池企业以及以特斯拉为代表的各大新能源汽车车企对动力电池结构的进一步革新值得关注。CTP（Cell To Pack，无模组动力电池包）是宁德时代主推的电池结构集成技术，其发展大体可以划分为 3 个阶段，分别为 CTP 1.0、CTP 2.0 和 CTP 3.0。 1）CTP 1.0 由宁德时代在 2019 年 9 月 10 日于法兰克福汽车展会首次公布，相较于传统工艺，其去掉模组的侧板，转而用绑带来替代，以实现有效减轻重量，提高成组率，代表车型为北汽新能源 EU5 车型； 2）CTP 2.0 由宁德时代在原有基础上进行改进，在 2021 年 12 月 21 日于国家“十三五”科技创新成就展上推出，相较于 CTP 1.0，CTP 2.0 进一步优化掉模组的两个端板，利用电池箱体上的纵横梁来代替端板，代表车型为蔚来汽车； 3）CTP3.0，即麒麟电池，由宁德时代在 2022 年 6 月 23 日首次公开发布，其使用平板化的托盘，去除箱体上的纵梁或横梁，采用低膨胀的电芯，配合电芯本体来实现结构上的需求，体积利用率由 CTP1.0 的 55%跃升至 72%，安全性、电池寿命、快充性能以及能量密度等方面也得到了进一步提升。

CTP 3.0 由于推出时间较短，目前在市场上还未有实际应用，预计将于 2023 年量产，理想汽车旗下新能源车已确定搭载。全球首创的电芯大面冷却技术也是麒麟电池的核心创新点之一，其从热交换本质着手，基于电芯的变化，将水冷功能置于电芯之间，使换热面积扩大四倍，使得电芯控温时间缩短至原来的一半，能更高效地维持电芯安全、适宜的工作温度。值得一提的是，由宁德时代发布名为《水冷板组件、水冷系统、电池及其箱体以及用电装置》的专利与麒麟电池中所述的冷却板子系统组件信息高度吻合：专利中口琴管式的冷却板为双层结构，两侧设置多个连接管，通过连接管将冷却板之间的冷却液流通路径实现串联，构成内部循环的通道，其中外层和内层冷却通道中的一者为液冷通道，另一者为非液冷通道（如外层液冷，内层风冷），非液冷通道由于不填充冷却液，可以填充弹性材料或相变材料，通道壁可以适当朝内变形，吸收电池单体膨胀，避免电池单体挤压损坏。整理来看，专利内容与麒麟电池电芯大面冷却、电池配合电芯进行自由伸缩、内置微米桥连接装置等技术特征一一对应。