電池技術CTP會是下一代電池技術嗎?
每一次的電池技術革新都有可能对电池行业进行变革,近来宁德时代CTP電池技術和比亚迪刀片電池技術可谓炙手可热,在电池行业造成不小的轰动。但是总的来说这两种電池技術的技术思路上是一致的,就是在原有的电池化学体系基础上,通过电池单体设计和电池包集成形式的优化,将原有的单体—模组—电池包的三层结构,改进为由大电芯/大模组构成的单体电池包两层结构。

傳統電池包的成組效率是電池系統能量密度提升的一個瓶頸。一個典型的電池包組成是三層結構,
即由多個電池電芯組成單體電池,再組成電池模組,其中包括金屬蓋板端板、線束、粘合劑、導熱膠、模組控制單元等等零部件,組合在一起構成電池包(Pack),再加上電池包層面的零部件包括熱管理系統、線束、控制器、外殼等等,使得整個電池包的空間利用率有所下降,導致了成組效率的低水平,模組越多,零部件越多,成組效率也就越低。在單體能量密度突破300Wh/kg的同時,受限于傳統電池包的成組方式,電池系統層面的能量密度仍處于160Wh/kg左右,使得實際上讓高鎳電池能量打了折扣。
CTP電池技術就是将模组做大做少,乃至于实现无模组状态,这就意味着更高的技术难度,对电池单体的质量和一致性的要求更高。这对于技术相对落后的电池厂商来说,CTP无疑带来了更高的技术门槛和竞争压力。
CTP電池技術的优势:
1、電池包能量密度得到很好的提升,直接讓電池持續工作時間大大延長。這樣的技術對促進電動交通工具的發展有很大的意義。
2、锂电池能量密度的提升主要是通过三元电池化学体系的改进所实现的,但能量密度的提升伴随着的是安全风险的提升,但是通过CTP在电池包层面对能量密度的提升,意味着在原有安全性成熟的普通三元、甚至磷酸鐵锂電池就可以实现更长工作时间。这无疑给电动交通工具在安全使用系数上提升不少。
3、由于CTP電池技術节省了模组环节的线束、盖板等零部件,零件数量减少了接近40%,在生产效率上提升了50%左右,这样就一定程度上降低了制造成本,有了更好的经济效益。
CTP電池技術的劣势:
1、熱管理性能:模組結構可起到熱失控時的隔離作用,但無模組方案中電芯熱失控管理難度加大
2、裝配方面:電芯粘膠到托盤上的工藝要求高,單個電池包裝配時間長
3、售後維修性:由于電芯膠粘到底板,電芯損壞時返修難度大,可能需要整包更換;不能像模組電池包可定位特定模組進行單個模組的更換
4、梯次利用:模組可方便的用于梯次利用,對于壞的模組可進行篩選和剔除;但無模組電芯梯次利用難度大。
CTP電池技術其实并非是一个高深的技术,核心是为电池包内零部件做精简,方法则是减少模组的使用,让电芯直接打包成电池包。从现有的资料来看,CTP技术能够有效减轻电池包重量,提升系统能量密度,将电池成本,很符合未来行业的发展趋势。同时我们也要注意到,由于CTP技术减少了模组的使用,这使得电池包的强度受到影响,对电芯的一致性要求更高,更加考验生产方的制造能力,并且提升了后期的维修拆解难度,有可能会增加消费者维修成本及电池回收成本。
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