能量密度增加50%？！国内新能源很少的CTP技术是什么？
如何降低电池成本，提高能量密度，增加续航里程？
CTP技术可能是目前最好的选择！
CTP技术的全称是Cell？去哪？Pack又称无模块技术，有两种不同的技术路线。首先是完全取消模块方案，以比亚迪刀片电池为代表；第二种是将小模块整合成大模块的方案，以当代Amperex科技有限公司的CTP技术为代表。此外，比亚迪刀片电池专注于磷酸铁锂电池，而当代安培科技有限公司主要专注于高镍三元锂电池。
■?比亚迪CTP技术有什么特点？
比亚迪刀片电池就是在这种前壳电池的基础上，将电芯做得“长”“薄”，形状类似刀片。公开资料显示，比亚迪* * *有五种不同的电池规格，具体数据如下表所示。其实这款电池的高度和现在的方壳电池相比没有变化，厚度比软袋电池略厚。主要变化是长度，从435mm变成了2500 mm，这里比亚迪具体是怎么做的，根据目前的数据还不清楚。
这种电芯要想形成电池组，就要靠CTP技术。该技术一方面提高了电池组内空间的利用率，增加了充电容量；另一方面减轻了包的重量，提高了整个包的能量密度。
根据比亚迪的专利申请可以看出，现有的电池组结构，各模块的侧板、端板、紧固件、横梁、纵梁等部件较多，封装内的空间利用率在40%左右。采用CTP技术的比亚迪电池组，除去电池管理系统、配电箱等部件，空间利用率约为62%。受不同电芯布局方式的影响，封装内的空间利用率分别为55%、60%、62%和65%，必要时甚至可以达到80%。即使是同一辆车，使用CTP技术的电池组后，电池电量也会增加20%-30%左右，续航里程也会增加20%-30%。
■?当代安普科技有限公司的CTP技术有什么不同？
在去年的法兰克福车展上，当代安培科技有限公司发布了一些关于自己的CTP技术的信息。这个电池组由至少两个大模块组成(如下图)，每个模块通过紧固件与电池托盘相连。最后，电池组通过安装梁固定在不同的型号上。
根据Contemporary Amperex Technology有限公司的专利，一个大模块被几个塑料散热板分成小空间，方形外壳的电池可以像电脑硬盘一样插入这些小空间。每个电芯侧面贴有导热硅胶垫片，电芯宽度方向的散热板上留有散热通道，可直接与外部冷却管道连接。根据相关数据，这样可以减少40%左右的零件，这些零件来自模块之间的连接线束、侧板和底板。此外，在电池体积不变的情况下，采用CTP技术的电池组体积利用率也提高了15%-20%。
■?CTP技术的优势是什么？
1，轻量级。CTP技术可以最大限度地减少电池组内部的侧板、底板、连接线束、紧固件、不必要的横梁、纵梁等部件，对电池的轻量化非常有帮助。
2.提高了电池的能量密度。这有两个层面。首先是重量能量密度，这也是我们常见的。以当代安培科技有限公司的CTP技术为例，比能量密度可达200Wh/kg。第二个维度是体积比能量密度。以比亚迪的CTP技术为例，体积比能量密度可以比过去提高50%，不同规格的电池体积比能量密度分别为439Wh/L、448Wh/L、449？Wh/L、450？Wh/L .
相比之下，采用CTP技术的比亚迪磷酸铁锂电池组的重量比能量密度达到了180Wh/kg，与目前采用NCM811电池的电池组相当。
3.成本低。事实上，CTP技术的一个重要驱动力是降低动力电池的成本。以比亚迪为例，新产品成本可以降低20%-30%。这包括电池组本身的成本，以及简化生产和组装工艺，导致不良率下降的因素。虽然当代安培科技有限公司没有披露成本优势，但生产效率提高50%带来的积极影响不容忽视。
■?现阶段，关于CTP技术的一些问题？
1，电池碰撞安全。传统三级结构的电池组，因为模块的存在，碰撞安全多了一层保护。采用CTP技术的电池组，除了电池组的侧梁，将直接承受碰撞的冲击。
根据现有资料，以当代安培科技有限公司为例，Pack的框架直接由铝型材挤压而成，以增加强度；每个大模块内部的塑料外壳采用注塑成型，散热板在注塑时嵌入盒模中，实现整体成型。
2.电池热管理。因为新技术改变了电池组的结构，势必对电池热管理系统乃至BMS系统提出新的设计要求和策略，这是软件方面的考虑。
从硬件层面，比亚迪为这款电池组设计了全新的排气孔和排气通道。通风孔面向电池单元两端的防爆阀。当火焰、烟雾或气体从防爆阀排出时，会通过排气孔进入排气通道，排出电池组外。现有的电池组没有类似的排气通道设计，火焰、烟雾或气体很容易聚集在模块内，对电芯造成二次伤害。
比亚迪刀片电池排气道设计(103为防爆阀，221为排气孔，222为排气道)。
在当代Amperex Technology Co .，Limited的专利申请中也看到了类似的设计，而且鉴于三元锂电池更容易发热，每个使用当代Amperex Technology Co .，Limited CTP技术的电芯都是上下壳内置。外壳中间填充有导热脂，电芯侧壁与外壳之间有压力或温度传感器。前者用于检测电芯的形状变化，后者用于检测温度变化，从而排除故障电芯，提前预测电芯测温的失控现象。
3.售后维修的便利性和成本。这是知乎V朱玉龙提出的一个问题——由于电池是以某种方式(可能是胶粘)直接固定在电池组的托盘上，在4S店以后的维修中，一方面对技术提出了更高的要求，另一方面，一块电池出现故障，可能需要更换整个电池组。
4.电池的一致性。目前推测采用CTP技术的电芯可能是一个接一个的并联和串联。不管这种推测是否正确，这项新技术确实对电池的一致性提出了更高的要求。还包含两个方面，一是电池生产过程中的一致性，二是电池使用过程中的一致性。电池的一致性一直是国内电池厂商难以解决的难题。
■?还有谁有CTP技术？
除了上面提到的当代安培科技有限公司和比亚迪，蜂窝能源和长城汽车的郭萱高科等电池公司也在开发自己的CTP技术。
据蜂巢能源称，他们的CTP技术既有无模块解决方案，也有大模块解决方案。CTP-G1与蜂巢能源传统的590模块相比，减少了24%的零件数量，每节Wh电池成本降低0.1元；CTP-G2提高5%-10%重量组效率，5%空间利用率，22%零件数量，0.21元/Wh电池成本。只是目前还没有透露更多的技术信息。
另一方面，比亚迪将在今年3月正式发布“超级磷酸铁锂电池”，可能会有更多关于比亚迪CTP技术的消息。BAIC新能源决心率先在EU5上搭载当代安培科技有限公司CTP技术的电池，我们也可以期待。根据主机厂动力电池的测试流程，预计今年Q1末，我们将会看到更多搭载CTP技术的电池公告技术亮点。
■?邦平店
CTP技术可以显著提高纯电动汽车的电池能量密度和续航里程，对消费者来说是好事。但是，回到文章题目的问题——CTP技术能让我们的汽车更安全更便宜吗？到目前为止，还是一个问号。安全方面，最基本最重要的电池一致性，国内电池企业和日韩电池企业还有很大差距；在成本方面，新技术带来的电池成本降低能否体现在车辆的指导价格上还不知道，因为电池供应商将有更大的发言权。
当然，我们有理由相信，当CTP技术成为一种趋势时，我们的担忧将不再是问题。
本文来自车家作者汽车之家，不代表汽车之家立场。