動力電池結(jié)構(gòu)創(chuàng)新百家爭鳴

一、新能車產(chǎn)銷旺盛，疊片卷繞技術(shù)并行

1.1新能源車產(chǎn)銷旺盛

“雙碳”頂層邏輯推動下，新能源汽車產(chǎn)銷勢頭正盛。當前，國內(nèi)已成為全球最大的新能源汽車市場。近五年來新能源汽車產(chǎn)銷顯著上升，2022年7月新能源汽車產(chǎn)銷分別完成61.7萬輛和59.3萬輛，較去年同期同比增長117.6%和119.2%；2022年1-7月累計產(chǎn)銷分別為327.9萬輛和319.4萬輛，較去年同期同比增長118.0%和116.1%.

1.2疊片卷繞技術(shù)并行

電芯制作工藝雙管齊下，疊片卷繞各有利弊。通常而言，動力電池包括電芯、管理（保護）單元、外殼等幾大部分，電芯也被認為是動力電池的“心臟”。關于電芯的制作工藝，主要包括疊片工藝和卷繞工藝兩類，二者各有利弊。

1）疊片制作工藝

疊片工藝是指將涂覆后的正負極合劑層分割成初定尺寸，隨后依照順序?qū)⒄龢O合劑層、隔膜、負極合劑層貼合，后將多個“三明治”結(jié)構(gòu)層并聯(lián)疊合，形成可以封裝的電極片芯。疊片工藝的連續(xù)性靠的是隔膜的“Z”字形彎折，把正負極連續(xù)疊合到隔膜上，隔膜“Z”字形穿行其間，隔開兩極，最后包上外殼包裝。

相較于卷繞工藝，疊片工藝內(nèi)部空間利用充分，容量密度以及能量密度較高，同時可根據(jù)鋰電池尺寸來設計每個級片的尺寸，設計靈活；但疊片工藝也具有一定缺點，疊片工藝需將極片點焊到同一焊點，相對容易出現(xiàn)虛焊問題。

2）卷繞制作工藝

卷繞工藝則是指通過固定卷針的卷繞，將前期處理好的正極極片、隔膜、負極極片按照順序卷繞擠壓成型。具體工藝是將原材料按負極、隔膜、正極、隔膜的順序疊在一起，通過卷繞法直接卷成圓柱形或橢圓柱形，放在方殼或圓柱的金屬外殼中。相較于疊片工藝，卷繞工藝鋰電池僅有兩個極片，生產(chǎn)控制相對簡單，電焊容易，同時因為正負極只有單一極耳的特性內(nèi)阻較高；與疊片工藝一致，卷繞也有缺點，卷繞工藝基于其制作過程限制，只能制作為長方體鋰電池，形狀單一，同時散熱效果相對疊片工藝也有一定劣勢。

二、動力電池結(jié)構(gòu)創(chuàng)新百家爭鳴

2019年為動力電池結(jié)構(gòu)創(chuàng)新元年，各動力電池企業(yè)以及各大車企積極探索動力電池結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，推出各類去模組化、集成化的電池結(jié)構(gòu)創(chuàng)新技術(shù)，并在新能源汽車市場逐步予以應用。當前時代電池包模塊化、標準化程度不斷加深，整個電池包的生產(chǎn)環(huán)節(jié)集中度繼續(xù)提升為大勢所趨，以寧德時代、比亞迪為代表的動力電池企業(yè)以及以特斯拉為代表的各大新能源汽車車企對動力電池結(jié)構(gòu)的進一步革新值得關注。

2.1寧德時代重磅發(fā)布麒麟3.0，開創(chuàng)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新之路

2.1.1CTP技術(shù)發(fā)展歷程

CTP（CellToPack，無模組動力電池包）是寧德時代主推的電池結(jié)構(gòu)集成技術(shù)，其發(fā)展大體可以劃分為3個階段，分別為CTP1.0、CTP2.0和CTP3.0。1）CTP1.0由寧德時代在2019年9月10日于法蘭克福汽車展會首次公布，相較于傳統(tǒng)工藝，其去掉模組的側(cè)板，轉(zhuǎn)而用綁帶來替代，以實現(xiàn)有效減輕重量，提高成組率，代表車型為北汽新能源EU5車型；2）CTP2.0由寧德時代在原有基礎上進行改進，在2021年12月21日于國家“十三五”科技創(chuàng)新成就展上推出，相較于CTP1.0，CTP2.0進一步優(yōu)化掉模組的兩個端板，利用電池箱體上的縱橫梁來代替端板，代表車型為蔚來汽車；3）CTP3.0，即麒麟電池，由寧德時代在2022年6月23日首次公開發(fā)布，其使用平板化的托盤，去除箱體上的縱梁或橫梁，采用低膨脹的電芯，配合電芯本體來實現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的需求，體積利用率由CTP1.0的55%躍升至72%，安全性、電池壽命、快充性能以及能量密度等方面也得到了進一步提升。CTP3.0由于推出時間較短，目前在市場上還未有實際應用，預計將于2023年量產(chǎn)，理想汽車旗下新能源車已確定搭載。

2.1.2麒麟電池（CTP3.0）

麒麟電池，第三代CTP技術(shù)是當前寧德時代最前端的動力電池結(jié)構(gòu)創(chuàng)新技術(shù)，其技術(shù)邏輯特征集中于兩個層面：1）采取“電芯-電池包“結(jié)構(gòu)，開創(chuàng)性地打破單一邊界，整合需求，取消橫縱梁、水冷板與隔熱墊原本各自獨立的設計，集成為多功能彈性夾層；2）設計底部空間共享方案，將電芯倒置，將結(jié)構(gòu)防護、高壓連接、熱失控排氣等功能模塊進行智能分布。通過此兩項技術(shù)革新，麒麟電池成為全球集成度最高的電池，體積空間利用率最高可達72%，同時可將三元電池系統(tǒng)能量密度提升至255Wh/kg，磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)能量密度提升至160Wh/kg，量產(chǎn)后整車續(xù)航可實現(xiàn)1000km以上。另外，麒麟電池在多功能彈性夾層內(nèi)部搭建微米橋連接裝置，靈活配合電芯呼吸進行自由伸縮，電芯全生命周期可靠性得到提升。

全球首創(chuàng)的電芯大面冷卻技術(shù)也是麒麟電池的核心創(chuàng)新點之一，其從熱交換本質(zhì)著手，基于電芯的變化，將水冷功能置于電芯之間，使換熱面積擴大四倍，使得電芯控溫時間縮短至原來的一半，能更高效地維持電芯安全、適宜的工作溫度。值得一提的是，由寧德時代發(fā)布名為《水冷板組件、水冷系統(tǒng)、電池及其箱體以及用電裝置》的專利與麒麟電池中所述的冷卻板子系統(tǒng)組件信息高度吻合：專利中口琴管式的冷卻板為雙層結(jié)構(gòu)，兩側(cè)設置多個連接管，通過連接管將冷卻板之間的冷卻液流通路徑實現(xiàn)串聯(lián)，構(gòu)成內(nèi)部循環(huán)的通道，其中外層和內(nèi)層冷卻通道中的一者為液冷通道，另一者為非液冷通道（如外層液冷，內(nèi)層風冷），非液冷通道由于不填充冷卻液，可以填充彈性材料或相變材料，通道壁可以適當朝內(nèi)變形，吸收電池單體膨脹，避免電池單體擠壓損壞。整理來看，專利內(nèi)容與麒麟電池電芯大面冷卻、電池配合電芯進行自由伸縮、內(nèi)置微米橋連接裝置等技術(shù)特征一一對應。

散熱能力的保障使得麒麟電池具備可觀的快充性能，有足夠的能力支持4C快充，10分鐘內(nèi)可快充至80%；另外麒麟電池在極端情況時，電芯可急速降溫，有效阻隔電芯間的異常熱量傳導，并有效避免電池非正常工作溫度，造成不可逆損傷，這使得電芯壽命與安全有所提升。

2.2特斯拉4680引領結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，放量在即

2.2.14680電池

4680電池由特斯拉于2020年9月23日特斯拉電池日推出，是繼18650電池、21700電池之后的第三代產(chǎn)品，相較于21700電池，其能量方面提高5倍、續(xù)航里程提高16%、動力方面提高6倍、成本方面降低14%；冷卻方面，特斯拉采用蛇形冷卻板貼附設計，而且內(nèi)部散熱鰭片自成回路，無需串聯(lián)。

4680電池的核心創(chuàng)新為大電芯、全極耳和干電池技術(shù)。a）大電芯：4680電池相較于21700電池，電芯尺寸變大，直徑從27mm變?yōu)?6mm，高度從70mm變?yōu)?0mm，電芯厚度增加，曲率降低，這為其帶來了一定的優(yōu)勢：1）大電芯可降低殼體在單位電池容量上的占比，減少結(jié)構(gòu)件和焊接數(shù)量，有效降低成本；2）電池尺寸增大使得電池組中電池數(shù)量減少，金屬外殼占比減少，正極、負極等材料占比增加，能量密度提高；3）電池數(shù)量的減少也使得電池的監(jiān)測和狀態(tài)分析更為簡單；4）4680尺寸更大使得其結(jié)構(gòu)強度更高，可起支撐作用，從而實現(xiàn)節(jié)省空間的效用，有助于提升性能。b）全極耳：極耳是電池正負極在充放電過程中的觸點，也是電池工作中電流與外界聯(lián)系的橋梁，電流必須流經(jīng)極耳才能與電池外部連接；全極耳工藝則是指正負極材料的兩側(cè)邊沿全部被作為正/負極，這可以顯著增加電流通路，這使得4680電池的散熱和熱管理性能有所提升，進而具備15分鐘內(nèi)可將電池從0充至80%電量的快充能力，即續(xù)航600公里的車，充電10-15min就可以滿足400-500公里的續(xù)航。c）干電池：干電極技術(shù)是指不適用溶劑，直接將少量（5%-8%）細粉狀PTFE粘合與正極/負極粉末粘合，通過擠壓機形成薄的電極材料帶，再將電極材料帶層壓到金屬箔集電體上形成成品電極。該技術(shù)同樣具備明顯優(yōu)勢，其工藝過程簡單，且不使用溶劑，有助于達到更高的能量密度。

2.2.2特斯拉CTC技術(shù)

特斯拉CTC技術(shù)技術(shù)邏輯特征為將電芯直接集成到底盤，實現(xiàn)大三電、小三電、底盤系統(tǒng)以及自動駕駛相關的集體，該技術(shù)于2020年9月23日特斯拉電池日與4680電池同步推出，二者相輔相成，通過CTC技術(shù)，可為車輛減重10%、增加14%續(xù)航里程、全車可減少370個零部件，且伴隨著CTC技術(shù)的深入應用，其每GWH投資將減少55%、占用空間將減少25%。散熱方面，特斯拉CTC技術(shù)采取電芯間夾水冷板，同時在上方額外添加一層水冷板，加上4680電池大圓柱間散熱空間本身更大的特性，整體來看散熱能力優(yōu)異。

關于特斯拉核心技術(shù)的具體應用，特斯拉德州工廠生產(chǎn)的ModelY是最好的范例，其使用了CTC技術(shù)、4680電池以及一體式壓鑄三大前沿技術(shù)，特斯拉德州工廠生產(chǎn)的ModelY是當前4680電池的具體應用范例，其相較于特斯拉舊版本ModelY車型，續(xù)航能力提升22.7%，預估續(xù)航里程可達400英里，即643km；電池實際性能方面，目前首批提車4680版ModelY的車主在通過測試續(xù)航和充電表現(xiàn)后，推測這塊電池包可用容量在67KWh左右。

2.3比亞迪實現(xiàn)安全性能與續(xù)航歷程兼顧

2.3.1刀片電池

比亞迪刀片電池技術(shù)邏輯為將長96厘米、寬9厘米、高1.35厘米的單體電池，通過陣列的方式排布在一起，就像“刀片”一樣插入到電池包里面，在成組時跳過模組和梁，減少了冗余零部件后，形成類似蜂窩鋁板的結(jié)構(gòu)，從而大幅提升集成效率，空間利用率提升至60%，該技術(shù)由比亞迪于2020年3月29日首次發(fā)布，具有超級安全、超級強度、超級續(xù)航、超級低溫、超級壽命、超級功率的“6S”超級性能技術(shù)理念。

1）超級安全：“超級安全”是刀片電池最大的特點，動力電池安全試驗界“珠穆朗瑪峰”之稱的針刺測試過程中，其相較于三元鋰電池和磷酸鐵鋰塊狀電池表現(xiàn)優(yōu)異，測試中無明火、無煙、表面溫度僅30℃-60℃。這與刀片電池出色的散熱性能密不可分，刀片電池采取扁長化設計，散熱面積大，內(nèi)部回路長，同時采取獨特水冷方案，將水冷板置于整個電池包的上方，與模組頂板直接接觸，對電芯側(cè)面窄邊進行冷卻，并在模組頂板與電芯側(cè)面直接設置導熱板，對此，中國科學院院士歐陽明高分析指出刀片電池的設計使得它在短路時產(chǎn)熱少、散熱快，評價刀片電池的表現(xiàn)“非常優(yōu)異”。另外，比亞迪還針對電池使用7重安全維度，從5大方面進行安全評價驗證，從4個層級構(gòu)建刀片電池全方位安全體系，另外在材料、電芯、系統(tǒng)等方面也為電池的安全提供了一定的保障。

2）超級強度：基于刀片系統(tǒng),模態(tài)可做到80Hz以上，振動壽命300萬km以上；模擬碰撞可輕松滿足60g級別碰撞加速度要求，相當于45km/h碰撞剛性壁障；在擠壓方面，最大擠壓力100-800kN，電池包僅輕微變形，未冒煙，未起火；抗壓強度方面，目前基于刀片電池的電池系統(tǒng)可以承受的壓力達445kN，相當于45噸卡車重量。

3）超級續(xù)航：基于刀片電池的電池系統(tǒng)可輕松實現(xiàn)高續(xù)航；包體最大電量可超100KWh（轎車）。A級轎車電量采用60kWh，可實現(xiàn)500km的續(xù)航；B級轎車電量采用80kWh，可實現(xiàn)600km的續(xù)航；C級轎車電量采用100kWh，可實現(xiàn)700km的續(xù)航。

4）超級低溫：刀片電池在，冬季牙克石-35℃至夏季吐魯番55℃均能保持最佳的性能狀態(tài)，0℃下LFP充電時間優(yōu)于NCM2%；-10℃下LFP充電時間與NCM相差1%；刀片電池低溫放電能力可維持在常溫的90%。

5）超級壽命：刀片電池儲存壽命、循環(huán)壽命均遠大于整車使用年限要求。在100%SOC狀態(tài)下，LFP儲存壽命優(yōu)于NCM811，LFP電壓窗口低，電解液更加穩(wěn)定，且LFP儲存時容量恢復率遠大于NCM811。循環(huán)壽命1C/1C，100%DOD，LFP優(yōu)于NCM811，因為LFP材料結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性更好，LFP循環(huán)壽命＞整車使用年限要求。

6）超級功率：刀片電池低溫低SOC，LFP較NCM有更好的功率性能；常溫低SOC，LFP與NCM表現(xiàn)相當；高SOC下NCM占優(yōu)，但LFP完全滿足需求；瞬間最大功率363kW，約500馬力，支持3.9秒百公里加速。

除了上述六大優(yōu)勢特性，比亞迪在成本和快充性能兩方面也具有顯著優(yōu)勢：成本方面，相較于傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)，比亞迪董事長王傳福指出刀片電池成本可降低30%，對此北極星儲能網(wǎng)預計其可將電池pack成本由0.6元/Wh降低至0.42元/Wh；快充性能方面，刀片電池33分鐘可將電量從10%充到80%，充放電循環(huán)壽命超3000次，壽命可達8年120萬公里。比亞迪漢為刀片電池技術(shù)應用典型案例，也是其首發(fā)車型，性能卓越，NEDC綜合續(xù)航里程可達605km，同時市場認可度高，雄踞中大型新能源轎車Top1以及中國品牌中大型轎車Top1，2021年漢全年銷量達117665輛，2022年7月熱銷25849輛，連續(xù)三個月銷量破兩萬。

最后值得一提的是，目前比亞迪研發(fā)團隊仍在大力推進刀片電池的研發(fā)，計劃推出第二代刀片電池，最快將于2022年推出，性能提升將主要體現(xiàn)在溫控能力和能量密度提升方面，其中能量密度或可達180Wh/kg。

2.3.2CTB技術(shù)

CTB技術(shù)即“CelltoBody”電池車身一體化技術(shù)，其技術(shù)邏輯特征為取消模組以及電池包上殼體的設計，將刀片電池通過與托盤和上蓋粘連，形成“電池上蓋-電芯-托盤”的“三明治”結(jié)構(gòu)，該技術(shù)由比亞迪于2022年5月20日以刀片電池為基礎首次發(fā)布，通過CTB技術(shù)，整體空間利用率提升至66%，且CTB電池系統(tǒng)作為車身結(jié)構(gòu)件參與整車安全，使整車扭轉(zhuǎn)剛度提升一倍。比亞迪CTB技術(shù)結(jié)構(gòu)強度優(yōu)勢明顯，通過類蜂窩“三明治”結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)強度的突破，可承受50噸重卡碾壓；散熱方面，CTB技術(shù)采用上層直冷板設計，電芯間無冷卻設計，因此其冷卻方面并無明顯優(yōu)勢。

比亞迪海豹為CTB技術(shù)應用范例，也是首搭車型，該車型與CTB技術(shù)同步上市，純電動續(xù)航里程最高可達700km，同時具有極高的市場認可度，11天訂單超過15萬輛。值得注意的是，該車型搭載高電壓電驅(qū)升壓充電方案，15分鐘充電里程可行駛超300Km，能在一定程度上反應CTB技術(shù)具有相對優(yōu)越的快充性能。

2.4蜂巢能源——疊片電池工藝

高速疊片工藝是“疊時代”引領者——蜂巢能源在傳統(tǒng)疊片工藝上進行的創(chuàng)新性變革，其技術(shù)邏輯特征是將正極、負極切成小片與隔離膜疊合成小電芯單體，然后將小電芯單體疊放并聯(lián)起來組成一個大電芯。該技術(shù)最早可以追溯到2019年上海車展蜂巢能源發(fā)行的高速疊片方形鋰離子電池系列產(chǎn)品，這標志著蜂巢能源在全球范圍內(nèi)率先將高速疊片創(chuàng)新應用于方形鋁殼電芯，當前生產(chǎn)效率可達0.45s/片，預計2023年7月可達0.125s/片；相較于同類型卷繞工藝電池，蜂巢能源的疊片電池邊角處空間利用率更高，能量密度提升5%，循環(huán)壽命提升10%，成本降低15%，其在穩(wěn)定性、安全性等方面也具有明顯優(yōu)勢。

高速疊片工藝應用方面，早在2019年４月的上海國際車展上，蜂巢能源首次亮相就展示其內(nèi)部代號為“L6”的長疊片電芯，L代表Longcell,6代表蜂巢能源認為的最佳尺寸——600mm左右的長度，該電芯除可提升體積能量密度和質(zhì)量能量密度，還具備極高的布置靈活性和車型適配性，通過不同排布方式，L6電池可以覆蓋市場上主銷的從A0到D級的80%的車型；蜂巢能源還將疊片電池工藝與無鈷電池產(chǎn)品深度融合，于2020年5月18日首發(fā)疊片NMx無鈷電池，該產(chǎn)品性能優(yōu)異，具備高能量密度、高安全性，長續(xù)航等特性，能支持單次充電可滿足880公里需求，同時具有2500次長循環(huán)、超過15年120萬公里的超長使用壽命，解決了電動汽車續(xù)航、電池衰弱和安全三大痛點。除此之外，該電池散熱控溫能力優(yōu)異，可通過上下雙層冷卻，更精準的控制電池的溫度，相對傳統(tǒng)的PACK可以提高冷卻效果40%，低溫加熱達到60-70攝氏度，溫度誤差控制在20-35攝氏度之間，溫度控制在5攝氏度以內(nèi)。

2.5國軒高科——JTM集成技術(shù)

國軒高科JTM集成技術(shù)中J指卷芯、M指模組，其技術(shù)邏輯特征為直接用卷芯放在模組里面，一次完成制作，具有“成本低，制造過程簡單，易形成標準化”的特點。該技術(shù)由國軒高科于2020年9月17日在全球新能源汽車供應鏈創(chuàng)新大會首次提出，可以使得單體到模組成組效率超過90%。使用磷酸鐵鋰材料體系，模組能量密度可以接近200Wh/Kg，系統(tǒng)180Wh/Kg，可以達到高鎳三元水平，且模組成本僅相當于鉛酸電池水平；JTM集成技術(shù)最大亮點在于可以推動模組實現(xiàn)標準化，達到“一條產(chǎn)線生產(chǎn)所有產(chǎn)品、一個產(chǎn)品適用所有平臺”，其無論是大眾MEB平臺，還是適度柔性大模組，都可以得到兼容。關于JTM技術(shù)的具體應用，國軒高科于2021年1月8日—1月9日在國軒高科科技大會推出基于JTM技術(shù)的產(chǎn)品，JTM首款電池為20Ah/12.8V，在與鉛酸電池同樣電量的前提下，其尺寸只有鉛酸電池的一半（76*91*168），重量只有1.75Kg，而鉛酸電池的重量約7Kg，循環(huán)壽命3000周以上，鉛酸電池只有不到600周，更重要的是，其成本接近與鉛酸電池的成本。

2.6廣汽集團——彈匣電池

廣汽彈匣電池的技術(shù)邏輯特征為基于“防止電芯內(nèi)短路，短路后防止熱失控，以及熱失控后防止熱蔓延”的設計思路，采用類似安全艙的設計，阻隔熱失控電芯的蔓延。該電池系統(tǒng)由廣汽埃安于2021年3月10日首次推出，為行業(yè)內(nèi)首次通過針刺不起火試驗的三元鋰電池整包，表現(xiàn)遠超國標，安全性能卓越，同時通過優(yōu)化設計和生產(chǎn)工藝，系統(tǒng)體積比能量提升9.4%，到達302Wh/L，系統(tǒng)質(zhì)量比能量提升5.7%，到達185Wh/Kg，成本下降10%。

彈匣電池系統(tǒng)有四個核心技術(shù)：超高耐熱穩(wěn)定電芯、超強隔熱電池安全艙、三維降溫冷卻系統(tǒng)、第五代電池管理系統(tǒng)：

1）超高耐熱穩(wěn)定電芯。通過正極材料納米級包覆及摻雜技術(shù)、自修復SEI膜、高安全電解液等技術(shù)的應用，使得電芯的耐熱溫度提升30%。

2）超強隔熱電池安全艙。電池倉使用網(wǎng)狀納米孔隔熱材料將電芯單獨分隔，同時采用耐溫1400℃以上的上殼體,實現(xiàn)三元鋰電芯熱失控不蔓延至相鄰電芯。

3）三維降溫冷卻系統(tǒng)。三維降溫冷卻系統(tǒng)包含全貼合液冷集成系統(tǒng)、高效散熱通道設計、高精準導熱路徑設計，基于該系統(tǒng)，可使得散熱面積提升40%，散熱效率提高30%，有效防止熱蔓延。

4）第五代電池管理系統(tǒng)。彈匣電池系統(tǒng)技術(shù)搭載了第五代電池管理系統(tǒng)，通過采用最新一代車規(guī)級電池管理系統(tǒng)芯片（相比前代系統(tǒng)提升100倍），可實現(xiàn)每秒10次全天候數(shù)據(jù)采集，24小時全覆蓋的全時巡邏模式，對電池狀態(tài)進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常時，立即啟動電池速冷系統(tǒng)為電池降溫。

關于彈匣電池的具體應用，彈匣電池首搭車型為AIONY，該車型于2021年3月29日開啟預售，后續(xù)根據(jù)廣汽埃安官網(wǎng)資料顯示，AIONVPlus、AIONSPlus、AIONLXPlus也采用彈匣電池，上述車型中，AIONLXPlus千里版續(xù)航能力最強，NEDC續(xù)航里程為702km；快充性能方面，AIONVPlus使用超倍速電池技術(shù)，SPEED+充電5分鐘續(xù)航112km、SPEED++充電5分鐘續(xù)航207km。

2.7長城汽車——大禹電池

長城汽車大禹電池技術(shù)邏輯特征為當電芯發(fā)生熱失控，系統(tǒng)可以在隔絕熱源的同時，把熱量疏導出去，達到散熱、冷卻的目的，整個流程大概分為八個方向：熱源隔斷、雙向換流、熱流分配、定向排爆、高溫絕緣、自動滅火、正壓阻氧、智能冷卻。大禹電池技術(shù)于2021年6月29日首次發(fā)布，并于當年9月17日世界新能源汽車大會亮相，該技術(shù)針對熱失控問題以“大禹治水，堵不如疏”為理念，“變堵為疏”，采用“控+導=通”的核心技術(shù)原理，搭建4層5維安全矩陣，保證“大容量高鎳電芯”“電池包任意位置”“加熱兩個電芯并連續(xù)觸發(fā)熱失控”的情況下都能實現(xiàn)不起火、不爆炸。

關于大禹電池的具體應用，長城沙龍機甲龍為首款搭載車型，CLTC工況續(xù)航里程802公里，CLTC標準下充電10分鐘續(xù)航401km；后續(xù)計劃于2022年正式應用，面向下一代全新電動車，搭載于長城汽車旗下新能源系列車型。

2.8中航鋰電——one-stop電池

中航鋰電one-stop電池基于“高度集成與極簡化”的產(chǎn)品設計與制造，實現(xiàn)產(chǎn)品對“高比能、高安全、高可靠、低成本”的要求，其技術(shù)邏輯特征為模塊化極柱、一體化電連接技術(shù)，也是其主要變革點，該電池由中航鋰電于2021年9月17日世界新能源汽車大會（WNEVC）發(fā)布，采用該技術(shù)的產(chǎn)品三元鋰電池系統(tǒng)電芯能量密度300Wh/kg，pack能量密度240Wh/kg，續(xù)航里程可達1000km；磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)電芯能量密度200Wh/kg，pack能量密度160Wh/kg，續(xù)航里程可達700km。one-stop電池在電芯層級、生產(chǎn)工藝以及電池系統(tǒng)層面進行多維度創(chuàng)新：電芯層級：采用了0.22mm的超薄殼體技術(shù)、多維殼體成型技術(shù)、“無蓋板”設計、多功能復合封裝技術(shù)、模塊化極柱、一體式電連接技術(shù)、高剪切外絕緣技術(shù)、柔性泄壓技術(shù)，可以實現(xiàn)讓空間利用率提升5%、結(jié)構(gòu)重量降低40%、零部件減少25%、成本降低15%。生產(chǎn)工藝：電芯生產(chǎn)過程中，采用超高速復合疊片、原位無塵裝配技術(shù)、高速薄璧焊接技術(shù)、集流體直連焊接技術(shù)，能夠讓生產(chǎn)效率提升100%、生產(chǎn)空間減少50%、制造成本降低30%、能耗降低60%、異物“零”引入風險。電池系統(tǒng)：采用無模組技術(shù)、極簡串聯(lián)拓撲電連接技術(shù)、復合嵌入式箱體技術(shù)、高效熱管理技術(shù)、集成液冷技術(shù)、積木拼接成組技術(shù)、熱失控抑制技術(shù)，空間利用率提升5%、能量密度提升10%、零部件減少20%、換熱效率提升50%、成本降低10%。目前而言，中航鋰電one-stop電池并未有具體應用，根據(jù)公司官網(wǎng)信息，原計劃采用該項技術(shù)的產(chǎn)品于2022年6月面市。

2.9零跑汽車——CTC方案

零跑CTC電池底盤一體化技術(shù)，即cell-to-chassis，為將電池、底盤進行集成設計，提升車輛性能的前沿技術(shù)，其重新設計電池承載托盤，使整個下車體底盤結(jié)構(gòu)與電池托盤結(jié)構(gòu)耦合，并通過減少冗余的結(jié)構(gòu)設計，有效減少零部件數(shù)量，在提升空間利用率和系統(tǒng)比能的同時，使車身與電池結(jié)構(gòu)互補，電池抗沖擊能力及車身扭轉(zhuǎn)剛度得到大幅度提升。該技術(shù)由零跑汽車于2022年4月25日首次推出，為零跑7年全域自研路線的最新成果，軟硬件實現(xiàn)雙重創(chuàng)新，可持續(xù)進化。硬件層面，CTC方案在提高結(jié)構(gòu)效率、解決氣密難題的同時，實現(xiàn)了空間、性能、續(xù)航、安全的完美結(jié)合。

軟件層面，零跑車端BMS實時在線檢測，云端電池大數(shù)據(jù)管理，并通過AI深度學習，實現(xiàn)車端云端全時主動守護，為客戶帶來長壽命、高效率、高安全的動力電池系統(tǒng)。除此之外，零跑CTC方案具備高適配性和強擴展性，適配性方面，CTC方案與整車匹配度高，可快速柔性化批量生產(chǎn)，同時實現(xiàn)高度集成化和模塊化，可跨平臺適配未來各級別、類型的車型；強擴展性方面，可兼容智能化、集成化熱管理系統(tǒng)，未來可兼容800V高壓平臺，支持400kW超級快充，進而實現(xiàn)“加油式充電”，充電5分鐘，續(xù)航200+km。關于CTC方案的具體應用，零跑C01為全球首款搭載CTC技術(shù)量產(chǎn)轎車，在采取CTC方案后，空間利用率比傳統(tǒng)電池包方案高了5%、整車減重5%，從而使得續(xù)航里程提升10%，搭載90kWh動力電池，兩驅(qū)版可實現(xiàn)CLTC綜合工況下717km續(xù)航，四驅(qū)版續(xù)航為630km。

2.10上汽集團——魔方電池

上汽魔方電池（ONEPACK）技術(shù)邏輯特征為LBS躺式電芯以及先進CTP技術(shù)，其中躺式電芯布局為魔方電池最大的技術(shù)特點，該電池由上汽集團于2022年6月13日首次發(fā)布，其結(jié)構(gòu)主要包括躺式電芯專用壓板、躺式CTP電芯組和立式冷卻組件，以及下方托盤。

關于魔方電池的具體應用，上汽MGMULAN為其首搭車型，與魔方電池同時發(fā)布，其魔方電池包有三個容量，分別是51度、64度和77度，三塊電池包都是110mm厚度尺寸，材料方面有磷酸鐵鋰和三元鋰，其中三元鋰電池能量密度達到180Wh/kg；性能參數(shù)方面，MGMULAN能夠?qū)崿F(xiàn)3.8秒破百，CLTC工況續(xù)航里程可達520km。另外，上汽“魔方”電池未來還可支持換電。通過ONEPACK平臺化設計統(tǒng)一尺寸，獨創(chuàng)專利換電結(jié)構(gòu)，MGMULAN可實現(xiàn)在同一裝置上所有電池包的快換。

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