铝模具专利布局
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2019，代表中国新能源汽车动力电池领域的两大龙头企业当代安培科技有限公司和比亚迪宣布，将开始量产一种无模块的新型动力电池结构——CTP动力电池组。当代安培科技有限公司表示，在成本方面，CTP电池组的体积利用率提高了15%-20%，零件数量减少了40%，生产效率提高了50%，投入应用后将大大降低动力电池的制造成本。
从当代安培科技有限公司的规划中，我们知道，2020年，动力电池将在当代安培科技有限公司实现200Wh/kg的系统能量密度，镍单体能量密度高达240Wh/kg。同时，比亚迪计划到2020年，其磷酸亚铁锂能量密度将达到180 Wh/kg以上，系统能量密度也将提高到160 Wh/kg以上。
中国两家领先的动力电池企业宣布，他们已经开始批量生产新结构的CTP动力电池组。所谓的CTP动力电池组和以前的动力电池组有什么区别？
什么是CTP动力电池组，字面意思是电池？去哪？打包？一般来说，在此之前，国内的纯电动汽车都是用电芯串联成电池模块，再将电池模块串联成一个整体封装。CTP电池组是由电池单体直接组成的动力电池组，主要优点是降低生产成本，提高能量密度。
其实所谓的CTP动力电池组，在纯电动汽车的整个发展过程中，并不是什么新鲜事物。从第一代特斯拉车型开始？在美国，特斯拉已经开始使用CTP结构来设计动力电池组的结构。
早期特斯拉模型？s由于3C产品中广泛使用的松下生产的18650钴酸锂电池作为动力电池单体，特斯拉将7000-8000多个18650电池串并联组装成四个大“模块”，辅以被动冷却系统和BMS，组成动力电池组。
后期采用21700镍钴铝正极材料的特斯拉电池组，电池组能量密度超过300Wh/kg，系统最高能量密度也超过167Wh/kg。当时国内动力电池组的能量密度保持在140Wh/kg左右。经过111 NMC、523 NMC、622NCM、811 NMC，中国动力电池能量密度不断提升。
2019下半年，碳负极高镍811NCM动力电池单次能量密度达到240Wh/kg，硅碳负极高镍811NCM动力电池尚未进入实质性量产阶段。而单体超过300Wh/kg的能量密度已经可以和国际最先进水平比肩，量产的碳负极高镍811NCM动力电池系统能量密度已经超过170Wh/kg。
要想进一步提高动力电池的系统能量密度，国内动力电池企业只剩下两条路。一是加快硅碳负极高镍811 NMC动力电池的量产计划，二是在现有电池技术的基础上，在应用端进一步想办法。在应用端实现得最好的CTP技术成为了国内动力电池企业的不二选择。
根据当代Amperex科技有限公司的说法，CTP结构的动力电池组可以将系统的能量密度提升200Wh/kg，制造成本也会相应降低。此外，作为动力电池企业，原来销售单体或模块的商业模式直接转变为整包供应，不仅增加了动力电池企业的利润，也减少了部分整车厂商在pack开发过程中的失误给动力电池厂商带来的利益和声誉损失。
这样，作为供应商的动力电池企业就多了一件事，何乐而不为呢？
既然开发CTP结构的动力电池组有利于动力电池供应商，那么作为国内动力电池龙头的当代安培科技有限公司和比亚迪肯定是最早最快的。然而，在CTP结构动力电池的技术发展方向上，当代安培科技有限公司和比亚迪正在进行完全不同的尝试。
从官方声明和专利信息可以得知，当代安培科技有限公司的CTP是以高镍三元为基础，开发成本更低、系统能量更高的动力电池组。
根据当代安培科技有限公司的规划，2020年当代安培科技有限公司CTP和动力电池组的系统能量密度将达到200Wh/kg。如果目前的紧凑型乘用车普遍配备400kg左右的动力电池，我们可以知道，如果采用当代安普科技有限公司CTP结构的动力电池，400kg动力电池组的电池容量将达到80kWh左右。如果目前工况下续航里程500km的紧凑型纯电动汽车，一般装载65kWh的动力电池组，当代Amperex科技有限公司同等重量的紧凑型纯电动汽车，有限的CTP结构，在工况下就能达到600km以上甚至650km的续航里程。
但由于采用了类似特斯拉多排单电池模块的结构布局(实际上并没有完全取消模块)，并采用单排电池之间的柱状结构作为整车动力电池的安装固定位置，避免了车辆行驶过程中动力电池组中模块完全取消导致的动力电池结构强度不足的问题。
比亚迪的CTP动力电池比当代安培科技有限公司的变化更彻底。
首先，在动力电池的材质上，比亚迪并没有像当代安培科技有限公司那样使用高镍811 NMC动力电池，而是采用了新研发的磷酸亚铁锂“刀锋电池”，类似于“绿箭”口香糖形状的“刀锋电池”，比一般动力电池更长更薄。短的“刀片电池”长约600 mm，长的规格达到了600mm。
这样比亚迪的CTP结构更加简化。动力电池完全取消模块，以串联横向排列的方式直接放置在动力电池托盘上。封装下部由隔热材料制成，封装上部设有液冷主动循环系统散热。通过加强包装的侧面结构来紧固电池单体，通过电池托盘和电池单体本身的结构强度来实现包装更高的结构强度。
比亚迪CTP的结构相比当代Amperex Technology有限公司进化得更彻底，封装结构更简单，生产成本控制更好，组装工艺更简单。但是封装的结构强度比当代Amperex Technology Co .，Limited要差，只靠电池托盘、动力电池单元本身和侧面结构件来抵抗动力电池封装在车辆行驶时产生的变形和应力，至少表面上看起来有点薄。可能需要通过车身“电池盒”结构进一步加强结构强度。
根据比亚迪的描述，比亚迪磷酸亚铁锂CTP电池组将采用180Wh/kg磷酸亚铁锂单体电池，系统最高能量密度可达160Wh/kg，似乎略落后于当代Amperex科技有限公司的200Wh/kg。不过，由于目前磷酸铁锂电池的成本可以降到600元/千瓦时以下，比亚迪CTP电池组作为一款高性价比的动力电池组产品还是颇具竞争力的。
这意味着在中低端纯电动车市场，比亚迪CTP电池组将成为一股非常有竞争力的力量。
目前，简化结构，降低成本对每个动力电池企业来说都是极其重要的，尤其是2020年，新能源汽车补贴即将退出。无论是比亚迪的CTP“刀锋电池”，还是当代安培科技有限公司的高镍三元CTP电池，都是市场的需求方向。
以成本为导向的低端市场规模大，需求量大。比亚迪磷酸亚铁锂CTP电池组凭借出色的性价比，有可能成为这一领域的佼佼者。随着动力电池技术的不断发展，硅碳阳极300Wh/kg以上高镍三元单体的量产，更轻、更薄、更大容量的动力电池将是高端市场的热点项目。当代安培科技有限公司基于高镍三元的CTP在能量密度和重量能量密度上具有绝对优势，各方面要求较高的当代安培科技有限公司CTP将成为主流力量。
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