新能源汽车电池结构演进路径

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随着新能源汽车渗透率的快速提升，消费者对汽车的续驶水平和补能效率越来越关注。他们希望纯电动汽车能够充电更快、跑得更远，这推动着汽车制造商和电池供应商努力提高动力电池的能量密度和充电倍率。

虽然目前最常用的磷酸铁锂电池和三元锂电池等动力电池已经基本达到了性能极限，但是从材料创新方面，提高体积能量密度和质量能量密度的目标依旧很难在短时间内实现。汽车制造商和电池供应商持续推进电池结构创新，以在有限的空间内实现更多电池的最大限度装载，确保车辆在行驶中的性能和续驶里程。结构的创新需求驱动了电池车身一体化进程。电池车身一体化将电池直接嵌入到汽车的车身结构中，使得电池更紧凑、更安全，并提高了车辆的刚度。与传统的电池组方案相比，电池车身一体化可以提高空间利用率、集成化、轻量化及车身扭转刚度，并实现总装工艺简化和成本降低。

动力电池创新发展路径

随着新能源汽车市场的迅速发展，电池结构创新成为趋势并持续推进，以提高电池利用效率，同时减少零件数量，增加空间，减轻电池组的重量，并实现更高的能量密度和更长的续驶里程。为实现这一目标，OEM和电池供应商将重点放在电池结构创新上，通过去模组化、集成化来简化电池结构，促进电池结构的演进向电池车身一体化发展。

电池结构的演进路径从CTM（Cell to Module，电芯→模组→电池包→车身）到CTP（Cell to Pack，电芯→电池包→车身）应用，再到CTC（Cell to Chassis，电芯→底盘/车身），其中CTC方案集成化程度最高，通过将电池直接安装在车身结构上，将电池与车身完美融合，从而实现空间利用率和电池装载量显著提升。

电池结构演进路径

CTM、CTP和CTC三种技术对比分析见下表，从集成化程度、对电池性能的影响来看都是逐步递进的，整车结构逐步简化、空间利用率逐步提升。目前整个行业还处于从标准化模组加速向CTP技术发展的过程中。CTP方案通过省略原先的电池模组，把电芯直接安装于电池包内的方式，较传统体积利用率提高15%～20%，零件减少40%，生产效率提升50%，能量密度增加200W·h/kg以上。比亚迪通过CTP技术，安装新型刀片电池实现电池包体积能量密度提升60%左右。宁德时代从第一代CTP到最新的第三代麒麟电池，电池包体积利用率从55%提升到67%。

CTM、CTP、CTC三种技术对比分析

比亚迪刀片电池（左）和宁德时代麒麟电池（右）

如果说CTP是一种电池包技术，那么CTC应该是一种整车技术，是车企定义整车底盘的话语权的关键，将成为未来OEM的关键核心竞争力。CTC电池技术的空间利用率最高，对于电池电量的提升有显著的效果，但同时需要考虑如何实现密封和电池承载载荷。随着车企整车集成度和垂直整合能力的进一步提升，相关工程问题的优化解决，CTC快速进入量产应用，目前特斯拉、大众、比亚迪和零跑等已提出电池车体一体化解决方案。

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