动力电池无模组技术会成为主流吗？

如何降低成本？另一种增加电池单元、减轻结构部件和提高自动化效率的方法是取消电池模块。在2019年德国法兰克福国际车展上，宁德时代（300750，股吧）推出了一个新的CTP高度集成的动力电池开发平台，该平台将电池单元直接集成到电池组中。宁德时代并不是中国第一家发布CTP技术的企业。早在7月9日，蜂巢能源就发布了这项技术，此外，比亚迪也在国内进行研发。业内人士对CTP的安全性、使用寿命、售后服务和分级使用提出了一些质疑。然而，据《电动汽车观察家报》报道，电池公司也已经确定了解决这些问题的对策。让我们仔细看看CTP技术是什么？为什么这么多电池公司选择这种技术？这项技术能成为未来的新趋势吗？1模块的用途是什么？由于据说要取消模块并将其直接集成到电池组中，因此有必要澄清模块的作用。所谓模块，是指将一些相关组件组合成一个模块的概念，也可以理解为组件的集合或组件。例如，传统汽车的前端散热器模块，电子行业也有称为模块的功能集成模块。在电池组领域，几个电池、导电棒、采样单元和必要的结构支撑部件集成在一起，形成一个模块，也称为模块。

在三元动力电池模块的早期阶段，一些动力电池组使用圆柱形电池。例如，特斯拉使用了7000多个电池。如果直接组装到电池盒中，组装复杂性将大大增加，生产效率将非常低。因此，对一些细胞进行预组装是非常重要的。这也是电池模块产生的重要原因之一。模块的另一个优点是其模块化设计便于售后维护，并允许更换单个模块或模块。就像硬币的两面一样，模块的应用也必须添加一些额外的组件，而且模块越多，额外的组件就会越多。这些额外的组件会导致电池组的成本和重量增加。与此类似的是特斯拉。最初，特斯拉使用了10多个模块，但现在Model 3上只使用了4个大型模块，大大减少了冗余组件。此外，大容量方形铝壳电池的应用、电池技术的技术创新以及生产一致性的提高也为去模块化提供了机会。2CTP可以通过消除模块来显著降低成本和提高密度，从而达到什么效果？来自宁德时代的数据显示，CTP电池组的批量利用率提高了15%-20%，电池组组件数量减少了40%，生产效率提高了50%，电池组的能量密度提高了10%-15%，达到200Wh/kg以上，大大降低了动力电池的制造成本。

宁德时代CTP向蜂巢介绍的数据是，与传统的590模块相比，第一代CTP减少了24%的组件，第二代CTP提高了5-10%的组装效率，空间利用率提高了5%，组件数量又减少了22%。

蜂窝能源CTP的推出仅依靠两组促销数据，很难看出这两种技术的优缺点。然而，这两种CTP在减少零件和提高能量密度方面确实表现良好。无模块的另一个优点是简化了产品生产过程。一位蜂巢能源相关人士向电动汽车观察者网介绍，传统技术是通过一定的框架结构形成电池单元，这些模块经过离线测试、储存和运输。如果PACK和模块不在同一工厂区域，则需要额外的存储、进货检验、在线检验和其他过程。这些过程需要人力等资源……

设备和待投资的空间。模块化解决方案的使用可以有效缩短生产线，减少工艺浪费。电池芯在线堆叠测试，直接放置在电池盒中，大大减少了循环过程，减少了传统的模块框架焊接过程。其中，仅焊接设备就需要数百万元人民币。3业内人士的一些疑虑在许多业内人士看来，CTP并不是一项新技术，它主要用于磷酸铁锂和乘用车领域。由于公交车电池布局空间大，磷酸铁锂电池稳定性强，应用广泛。但与乘用车和磷酸铁锂的结合不同，这种CTP技术将主要应用于乘用车领域，有可能使用三元电池。例如，宁德时代与北汽新能源的合作采用了三元电池。因此，一些业内人士也对这项技术提出了一些质疑。○ 三元电池热稳定性差，如何提高安全性？据一家电池系统生产企业负责人马先生介绍，传统电池组中的模块之间有一定的距离，可以用来散热。模块本身也有隔热设计，对个体热失控释放的热流、气流和导电物质采取有针对性的措施，对热失控的传播有一定的抑制作用。CTP是否会成为一个预留空间不足的“大模块”？从蜂窝相关技术人员的角度来看，良好的散热和隔热是CTP的优势。早期的模块使用磷酸铁锂电池组电池，形成长度为355毫米的VDA规格模块。由于其高稳定性，没有考虑足够的绝缘间隙。在后期阶段，类似于大众MEB规格、长度为590mm的模块受到其规格的限制，并且电池之间的绝缘和缓冲材料的选择受到限制。只能寻求小型和高性能的材料，这需要相对较高的成本来满足安全要求。该技术人员补充道，“相对而言，CTP可以通过减少一些组件来带来更多的空间，而其自身的尺寸相对有限，因此它可以获得相对较大的间隙空间，使材料选择更有可能，从而实现成本降低。“对于这一点，宁德时代的解决方案尚不明确。不过，相关车企电池部门负责人也透露，宁德时报在电池组中预留了一些散热空间，整体效果相当不错。CTP会对寿命产生影响吗？对于三元电池，传统模块都有预载设计，以确保电池的使用寿命这种预加载已经通过实验验证。CTP的多单元集成设计会增加预紧力设置的难度并对单元的寿命产生影响吗？对此，蜂巢技术人员表示，蜂巢的CTP在集成技术上继承了传统模块的集成经验，通过盒子直接对电池单元施加一定的预紧力。同时，它应用了灵活的空间优势，允许电池单元适当扩展，提高了集成对电池单元寿命的影响，并提高了电池系统的寿命。

Honeycomb在法兰克福展示的模块化电池组的售后维护成本和使用难度会增加吗？马先生认为，传统的电池组内部有模块，当电池出现问题时，可以通过更换模块来解决；

如果无模块电池组出现问题，是否要整体更换？恐怕这不是4S店能解决的问题。电池很可能会被退回制造商进行维修。售后成本会大幅增加吗？长安汽车欧尚研究院新能源动力技术副总工程师韩峰也表示，一般退役的动力电池并不是所有的电芯都损坏了。在传统的带模块的电池组中，只需要选择电池损坏的模块，其他没有问题的模块可以分层直接使用。然而，如果没有该模块，移除受损细胞的难度增加，并且级联利用变得非常麻烦。对于上述两个问题，我不确定宁德时代是否有任何解决方案。然而，蜂巢能源表示，他们的CTP技术已经考虑到了这个问题。一方面，他们通过严格的过程控制来确保细胞的一致性，以降低失败率；另一方面，他们的CTP可以在一定程度上实现电池单元的拆卸，便于维护和级联利用。事实上，如果能够对单个故障电池进行精确判断，并由一线维护人员拆卸和更换单个电池，那么维护成本肯定会低于更换模块。4能成为一种发展趋势吗？对于业内人士的一些质疑，似乎可以找到无模块电池组的解决方案。这种解决方案真的会被越来越多的主机制造商所接受吗？韩峰承认，对于企业来说，这项技术仍然具有很强的吸引力。使用该技术的宁德时代动力电池价格已经不高，可以与二线电池公司的水平持平。对于整车企业来说，他们自然希望以更低的价格买到更好的产品。“韩峰认为，作为主机厂，首先要考虑的是降低成本，尤其是在补贴大幅下降的情况下。整车企业的成本压力将直接传导给电池企业，电池企业必须有应对计划。目前，一些电池公司已经提供了CTP解决方案，可以降低电池成本降低约0.1元/千瓦时。尤其是在对价格要求极为严格的磷酸铁锂电池领域，这一降幅相当显著。

为了降低动力锂离子电池的成本，将在EU5上使用宁德时代CTP。已经有了各种技术和路线，方法不仅限于细胞整合，还包括材料选择、工艺优化、标准化、大模块等。例如，早期的A123使用了扎带；Leaf使用了软封装来集成小模块，集成大模块，然后集成PACK；VDA355mm长度的标准模块最早在国外推出，而大众推出了MEB590mm长度的模块；特斯拉还制造了一个近2米长的超大型模块。用CTP的动力电池包装的纯电动汽车即将上市，市场应该告诉我们哪种成本降低技术更好。

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