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鋰電池新技術專題:關注大圓柱、長電芯等創新機會

(報告出品方/作者:海通證券,佘煒超,趙玥煒)

1。電池發展:超快充、安全等效能是主要方向;關注大圓柱、長電芯等結構創新

1.1電池效能趨勢:電池廠佈局高能比、超快充與安全等技術方向

寧德時代、比亞迪等核心電池廠均在高能量比、超級快充以及電池安全等技術方 向上進行佈局,實現路徑包括結構創新、材料創新等。

1)龍頭電池廠寧德時代從高比能、超快充及真安全等六個方向上進行佈局,實現 技術型別包括結構創新、材料創新與管理創新。根據寧德時代官網資訊,可以看到寧德 時代在結構創新、材料創新以及管理創新的六大方向上進行佈局,分別為高比能、長壽 命、超快充、真安全、自控溫以及智管理。以超快充為例,寧德時代的超快充是指最快 5 分鐘充至 80%電量,在結構上,採用的是多梯度極片與多極耳方式,具體來看:多 梯度極片:透過調控極片多孔結構的梯度分佈,實現上層高孔隙率結構,下層高壓實密 度結構,完美兼顧高能量密度和超級快充雙核心;多極耳:開發多維空間極耳技術, 極大提升極片的電流承受能力,突破 500A 直充時電芯溫升過高的技術瓶頸。(報告來源:未來智庫)

2)比亞迪等電池廠同樣也在安全、快充、長續航等方面進行電池佈局。以比亞迪 刀片電池為例,根據比亞迪官網,“6S”技術理念打造刀片電池超級安全、超級強度、 超級續航、超級低溫、超級壽命、超級功率的超級優勢;此外,長 96 釐米、寬 9 釐米、 高 1。35 釐米的單體電池,透過陣列的方式排布在一起,就像“刀片”一樣插入到電池包裡 面,在成組時跳過模組和梁,減少了冗餘零部件後,形成類似蜂窩鋁板的結構等等—— 刀片電池透過一系列的結構創新,實現了電池的超級強度的同時,電池包的安全效能大 幅提升,體積利用率也提升了 50%以上。快充方面,刀片電池 33 分鐘可將電量從 10% 充到 80%。

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1.2新型態電池/結構創新:大圓柱、長電芯等是電池廠重要佈局方向

我們對主要電池廠的電池形態、量產進度、效能指標以及優勢特性進行梳理,主要電池廠在大圓柱、長電芯等新形態電池進行積極佈局;具體 來看: 1)長電芯:蜂巢能源、比亞迪等電池廠對長電芯進行佈局。以蜂巢能源為例,其 佈局的疊片式長薄電芯第二代 L600 已經完成開發,預計將在 2022 年 Q3 實現量產; 從效能指標上看,L600 單體容量提升至 196Ah,能量密度超過 185wh/kg,體積能量密 度超 430wh/L,具有高相容性、高適配性、高安全性與長壽命等優勢特性。

2)大圓柱:特斯拉、比克、億緯鋰能等電池廠對大圓柱電池進行佈局。以特斯拉 為例,4680 電池採用高鎳正極+矽碳負極材料、無極耳技術,能量密度達 300Wh/kg, 電池容量較目前 2170 方案提升 5 倍、輸出功率提升 6 倍,搭載該電池的電動汽車續航 里程可提高 16%,電池每千瓦時的成本可降低 14%;此外,其在能量密度、功率、充 放電效率上均有優勢。

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2。大圓柱:鐳射應用量有望加大;裝置精度要求高

2.1大圓柱電池:以特斯拉 4680 為例,幹法電極、無極耳等技術創新值得關注

根據論文表述,4680 圓柱電池是圓柱電池從較小的 1865 到 2170 之後,進一步做大的結構創新。相較於此前採用的 2170 電池,4680 電池顯著降低發熱量、解決高能量密度電芯的散熱問題,並提高充放電峰值 功率,最終使 4680 電池能量是 2170 電池的 5 倍,功率是 2170 電池的 6 倍,同時成本 降低 14%,續航里程提高 16%。

在結構創新與製造工藝上,相對於此前電池,特斯拉 4680 主要的技術創新包括三 種——幹法電極工藝、無極耳(全極耳)、CTC 技術,令電芯生產成本下降、效能實現 較大提升。以無極耳技術為例,4680 電芯設計把整個集流體都變成極耳,導電路徑不再 依賴極耳,電流從沿極耳到集流盤橫向傳輸變為集流體縱向傳輸,使得電阻降到 2mΩ, 內阻消耗由 2W 降到 0。2W。

2.2幹法電極工藝:相比傳統溼法成本低,核心在於電極配方和成膜擠壓裝置

Maxwell 幹法電極技術適用於當前鋰電池化學體系及先進新型電極材料,製造過程 中不使用溶劑,可拓展到卷對卷生產,核心技術是電極配方和成膜的擠壓裝置。

1)根據 Hieu Duong, Joon Shin & Yudi Yudi 的論文《Dry Electrode Coating Technology》所述,Maxwell 幹法電極技術包括三個步驟:(i)乾粉末混合,(ii)從粉 末到薄塗層成型,(iii)薄塗層與集流體壓合,這三個步驟都沒有溶劑;Maxwell 的幹法 電極工藝具有可擴充套件性,能夠適應當前的鋰離子電池化學體系以及先進的新型電池電極 材料;具體來看,採用 Maxwell 專有的幹法工藝進行粉末混合,形成由活性材料、粘合 劑和導電新增劑組成的最終粉末混合物,將該粉末混合物擠出壓延以形成連續的自支撐 幹塗層電極膜,電極膜還能夠卷繞成卷狀,調整薄塗層電極膜的加工條件,可以控制材 料負載量和塗層厚度,製備出多種幹塗層電極結構。最後,薄電極層與集流體壓合在一 起,形成電池極片。

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2)從優勢上看,根據 Hieu Duong, Joon Shin & Yudi Yudi 的論文《Dry Electrode Coating Technology》所述,相比傳統溼法電極,Maxwell 乾電極工藝可以應用於經典 和先進的電池材料,並可擴充套件到卷對卷生產,同時具備降低製造成本,消除溶劑毒性、 提高電池效能(幹塗層電極比溼塗層電極輸出更大的功率)。 3)從核心技術看,根據電池世界線上微信公眾號,Maxwell 的幹法電極工藝的核 心技術是電極配方和成膜的擠壓技術與裝置。

此外,幹法電極亦可以脈衝鐳射和濺射沉積等多種方法實現,相比溼法以及 Maxwell 乾電極工藝,其需要增加薄膜退火工序。根據 Brandon Ludwig, Zhangfeng Zheng, Wan Shou, Yan Wang & Heng Pan 的論文《Solvent-Free Manufacturing ofElectrodes for Lithium-ion Batteries》,區別於溼法電極製備工藝,幹法電極可透過脈衝 鐳射和濺射沉積等多種方法實現,其不需要乾燥過程,但因脈衝鐳射沉積導致的高溫而 需要增加薄膜退火工序。該論文提出的電極製備工藝具體如下:

1)溼法電極製備工藝 漿鑄工藝:鋰電池電極透過金屬集流體上澆鑄漿料(包含溶劑中的活性物質、導 電碳和粘結劑)。粘合劑最常見的是 PVDF(預溶解在溶劑 NMP 中),混合後產生的漿 料澆鑄在集流體上,必須進行乾燥步驟,使得溶劑蒸發以產生乾燥的多孔電極。其中, 乾燥需要較長時間,一般需要在 120℃溫度下乾燥 12-24 小時。同時,由於 NMP 是高 成本且具有汙染性,在乾燥過程中必須安裝回收系統來回收蒸發的 NMP(增加大量資本 投入)。

溶劑基靜電噴霧沉積技術:採用溶劑基靜電噴霧沉積技術將電極材料塗在集流體 上,即沉積材料在噴嘴霧化並被塗到集流體上;用這種方法構建的電極表現出與漿鑄電 極相似的特性,也有類似的缺點,即也需要時間和能量的密集乾燥過程(400℃溫度下 乾燥 2 小時)。鋰電池亦使用噴塗技術生產,即使用 NMP 基塗料將每個電極元件噴塗到 所需表面,仍然需要溶劑蒸發。

2)幹法電極製備工藝 透過脈衝鐳射和濺射沉積等多種方法實現。脈衝鐳射沉積是透過將鐳射聚焦到包含 待沉積材料的目標體上來實現,一旦鐳射擊中目標,材料就會汽化並沉積在集流體上; 雖然不使用溶劑,但沉積的薄膜必須經受 650-800℃的高溫,同時磁控濺射沉積可以將 所需的退火溫度降低到 350℃。該方法是乾電池電極製造的代表,但沉積速度較慢,並 且需要高溫退火。(報告來源:未來智庫)

鋰電池新技術專題:關注大圓柱、長電芯等創新機會

幹法電極工藝相比傳統溼法工藝成本低,主要體現在人工成本、裝置投入、廠房面 積。根據 Brandon Ludwig, Zhangfeng Zheng, Wan Shou, Yan Wang & Heng Pan 的論 文《Solvent-Free Manufacturing of Electrodes for Lithium-ion Batteries》,以電池設計 方案 1 為例,每年生產 10 萬個電池組的假設下,幹法電極相比溼法電極制 備在直接人工、裝置開支與廠房面積分別減少 21。6%、14。2%、13。1%。

2.3無極耳(全極耳)技術:降低電池內阻,鐳射焊接量上行,裝置精度 要求高無極耳

(全極耳)技術能夠大幅降低電池的電阻與內阻消耗。根據趙宇龍的論文《動 力電池 4680 全極耳技術掃描》內容:1)傳統圓柱體電池:正負極銅箔、鋁箔隔膜疊加 起來卷繞,為了引出電極,會在銅箔和鋁箔兩端分別焊接一個導引線(極耳)。以 2170 電池為例,2170 電池卷繞長度約是 1000mm,電阻約 23mΩ;2)4680 電池:把整個 集流體都變成極耳,導電路徑不再依賴極耳,電流從沿極耳到集流盤橫向傳輸變為集流 體縱向傳輸,整個導電長度由 1860 或者 2170 銅箔長度的 800-1000mm 變成了 80mm (電池高度),使得電阻降到 2mΩ,內阻消耗由 2W 降到 0。2W,降低一個數量級。

結構設計特點:電芯一端極耳接觸/傳導面積等於/大於集流體。根據高工鋰電官方 微信公眾號援引特斯拉“無極耳”專利,其描述了至少一個電極為無極耳的電池裝臵, 具體來看:1)卷芯下端一級:集流體末端留白未塗覆正/負極材料,該處 集流體部分可以理解為廣義極耳,特斯拉“無極耳”設計關鍵是極耳傳導面積與集流體 完全一致,甚至透過蓋板多樣化結構設計使極耳接觸面積、傳導面積大於集流體傳導面 積;2)卷芯上端一級:若僅採用一個電極無極耳方案,上端仍與 18650、21700 卷芯 設計一樣,透過一個導電極耳與外部進行連線;按專利分析,僅一端進行無極耳連線就 可以實現內阻減小 5 倍效果。

生產角度:工藝上分為先切後卷與先卷後切,其中後者對鐳射模切的精度要求很高。 1)生產工藝:根據汽車材料網官方微信公眾號援引汽車之家,無極耳有兩種生產 工藝,即先切割後卷繞、先卷繞後鐳射模切,具體來看:先切割後卷繞:透過精密計 算,將材料在卷繞之前就切割成很多份,卷繞時切開的位臵很容易就可以對齊,當卷繞 達到預設的能量後進行焊接。先卷繞後鐳射模切:材料無論寬窄大小直接進行卷繞, 達到預設能量後對多餘材料進行鐳射模切,對精度要求很高,如果兩層材料之間的間隙 不一致,有可能切到材料,造成內阻不一致。

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2)裝置要求:根據汽車材料網官方微信公眾號援引汽車之家與高工鋰電微信公眾 號資訊,從生產裝置上看,無極耳(全極耳)技術下,主要在三個方面有較大變化,具 體來看:塗布工藝:全極耳一定的弧形造成對裝置的精密度要求更高,外圈留白比內 圈留白會越來越多;切割裝置:對鐳射模切工藝的要求更高,切邊不齊造成材料層貼 合出現縫隙;鐳射焊接:全極耳鐳射點焊的焊點數量相比 21700 提高五倍以上。 具體來看,以焊接工序為例,根據趙宇龍的論文《動力電池 4680 全極耳技術掃描》 內容,全極耳與集流盤或殼體連線中,對鐳射焊接技術要求較高,具體來看,從傳統兩 個極耳的點焊到全極耳面焊,焊接工序和焊接量都變多,鐳射強度和焦距不容易控制, 易焊穿燒到電芯內部或者沒有焊;此外,有的企業提出集流盤採用壓裝而不是焊接的專 利。

3。長電芯:級芯壓實密度更高、更薄,倍率效能好,“疊時代”漸進

3.1電芯生產趨勢:將從“卷時代”進入“疊時代”

“刀片電池”等長電芯採用疊片工藝,提升能量密度與安全性。根據蜂巢能源官方 微信公眾號轉載電池中國的內容,電池技術發展趨勢中,電芯正朝著大尺寸、長電芯方 向發展,預計未來車用市場,長電芯將是主流;“刀片電池”採用疊片工藝,而非傳統 的卷繞工藝,使得極芯壓實密度更高,厚度更薄,提升了能量密度與安全性。

以比亞迪刀片電池為例,疊片等工藝使得電芯在成電池包時體積利用率提升。根據 比亞迪官網與官方微信公眾號,刀片電池疊片採用的是比亞迪完全獨立自主開發的裝置 和裁切方案,在將近 1 米長的極片情形下,能實現公差控制在±0。3mm 以內、單片疊 片效率在 0。3s/pcs 的精度和速度;刀片電池效能上,比亞迪“刀片電池”透過結構創新, 在成組時可以跳過“模組”,大幅提高了體積利用率,最終達成在同樣的空間內裝入更 多電芯的設計目標。相較傳統的有模組電池包,“刀片電池”的體積利用率提升了 50% 以上,續航里程已經達到了高能量三元鋰電池的同等水平。

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3.2疊片機:具提高極芯質量、生產效率等優勢,電池倍率效能好

極芯製造技術包括卷繞工藝與疊片工藝,其中,疊片工藝的優勢在於能有效避免卷 繞工藝中由於極片、隔膜折彎而產生的掉粉、縫隙等極芯缺陷;同時,在倍率性上,疊 片結構電池相比卷繞工藝的普通結構、極耳中臵結構、多極耳結構電池的倍率效能更好。 1)相較卷繞工藝,疊片工藝的優勢在於能有效避免卷繞工藝中由於極片、隔膜折 彎而產生的掉粉、縫隙等極芯缺陷,比較符合鋰離子均勻運動的原理,極芯質量能得到 有效提高,電池的整體能量密度也有一定提升;但相對卷繞工藝在極芯生產速率上較慢。

2)疊片結構的電池倍率效能好。根據趙彥孛、楊田麗、趙鋼筋、陳安幫的論文《鋰 離子電池快充技術進展》,疊片電池透過將極片裁切成特定的形狀,透過正負極交替折 疊製作,每層中都有一個極耳,相比卷繞工藝的普通結構、極耳中臵結構、多極耳結構 的電池倍率效能更好。

具體從不同的疊片方式看,目前 Z 型疊片技術較為常見,但存在隔膜變形、疊片效 率較難提升等問題。根據黃持偉、陽如坤的論文《熱複合式疊片機在鋰離子電池中的應 用研究》,Z 形疊片技術是目前較為常見的一種疊片工藝,透過可移動疊片臺拉動隔膜 在疊片平臺之間來回移動,實現正極極片和負極極片的交叉堆疊。

但 Z 型疊片存在隔膜 變形、疊片效率難以提升等問題,具體來看:隔膜變形:i)Z 形疊片技術隔膜會隨可 移動疊片臺左右擺動,隔膜擺軸容易造成不對稱,而導致隔膜變形不一致;ii)隔膜張 力每次從零到最大,導致隔膜拉伸不一致,起始小,中間大,最後降為零,對隔膜的機 械效能產生較大的影響,導致隔膜變形不一致;極片質量有影響:隔膜的孔隙率、平 均孔徑、比表面積都會有較大的變化,影響極芯的質量;疊片效率難以提升:在疊片 過程中,需要擺動隔膜來疊放極片,避讓隔膜的角度交替進行,增加了單次疊片所需要的時間,同時只能實現單片堆疊,疊片效率很難有大的提升。(報告來源:未來智庫)

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相比 Z 型疊片技術,熱複合式疊片具有極芯隔膜質量高、極芯極片質量提高與裝置 效率高等優勢。根據黃持偉、陽如坤的論文《熱複合式疊片機在鋰離子電池中的應用研 究》: 1)熱複合式疊片機的工藝原理:熱複合式疊片是正極卷料、負極卷料、隔膜同時 進料,在進入加熱裝臵前,正極片、負極片透過切刀裁切成所需尺寸的單個極片,正極 片、負極片、隔膜的組合體在輥輪的作用下進入加熱系統。透過加熱後,在加熱裝臵的 出口處進行熱輥壓,熱輥壓後的正極片、負極片、隔膜緊密貼合在一起,再透過切刀, 將隔膜切斷,形成單個的疊片單元,然後透過機械裝臵將單個的疊片單元堆疊在一起, 之後再對疊片堆進行熱平壓,形成極芯。

2)相對於傳統的正、負極片單個疊片交叉堆疊的疊片方式,熱複合式疊片機其最 大的特點就是實現正極、負極和隔膜一次性完全切片堆疊,等於正極、負極首先一次性 成形一個小的疊片單元,再由小的疊片單元堆疊成極芯,實現全片式疊片,有效提高了 疊片及極芯的質量和生產速率。因此,熱複合式疊片具有極芯隔膜質量高、極芯極片質 量提高、裝置效率高、裝置拓展性強、智慧化程度高等優勢。

3.3技術儲備與應用:裝置廠積極佈局疊片機技術,蜂巢等電池廠應用趨於成熟

裝置廠積極佈局疊片機技術,切疊一體機成趨勢;部分裝置廠已有批次訂單與出貨。 我們對裝置廠的疊片機方式、指標及訂單/出貨量情況進行了梳理,從表 8 內容看,包 括先導智慧、贏合科技、利元亨、海目星、格林晟等公司均積極佈局多個型號的疊片機, 同時部分廠商擁有切疊一體機技術;以先導智慧為例,先導智慧同時佈局了熱複合與 Z 字型疊片機,其披露的單機產能為 0。45-0。6s/pcs/工位,且已有批次訂單與出貨,具體 來看,先導智慧於 2022 年 3 月 9 日與客戶簽訂 200+臺疊片裝置合作協議;截至 2022 年 3 月 9 日,先導智慧累計交付量疊片機 500 多臺。

從電池廠應用情況看,以比亞迪與蜂巢能源為例,疊片技術應用已逐步成熟,生產 效率提升快速,部分情形下效率超遠卷繞方式。1)比亞迪:根據比亞迪官網,比亞迪刀片電池生產過程中,將近 1 米長的極片, 能夠實現公差控制在±0。3mm 以內、單片疊片效率在 0。3s/pcs 的精度和速度。 2)蜂巢能源:根據蜂巢能源官網資訊,蜂巢能源在全球範圍內創新性地率先將高 速疊片工藝應用在方形硬殼電池領域,生產推出方形疊片三元電池,開創並引領動力電 池行業進入疊時代;具體來看:1)相比同類型卷繞工藝電池,蜂巢能源的疊片電池能 量密度提升 5%,迴圈壽命提升 10%,成本降低 15%;2)蜂巢能源疊片工藝不斷改進, 生產效率從 2019 年的 0。6s/片提升至 2023 年 7 月的 0。125s/片,最新技術在採用電芯 尺寸≥500mm 情形下,效率遠超卷繞方式。

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4。電池整合方案:CTP/CTC等技術方向明確,提升空間利用率與電池能量密度

4.1技術趨勢:電池空間利用率、能量密度要求趨高,CTP/CTC成佈局方向

CTP/CTC 整合方案使得電池空間利用率與電池電量更高,電池廠/整車廠積極 佈局,成為發展方向。根據張濤的論文《CTC 整合技術在電動汽車電池布臵中的應 用》,空間利用率與電池電量角度看,CTC、CTP 方案較傳統方案更高。具體來看, CTC 方案能夠利用地板內空間,相比 CTP 方案進一步增加空間利用率,電池電量 上再增加約 5%-10%;同時,由於其整合方式是電池包獨立上蓋代替車身地板或者 用車身地板作為電池上蓋,CTC 電池整合方案需要承載載荷。從 4。2、4。3 章節的論 述看,CTP、CTC 均是電池廠/整車廠積極佈局的電池整合技術方向。

4.2 CTP 技術:對電芯質量與電池托盤等提出更高要求,焊接等技術難度加大

CTP 技術對電芯質量要求更高,同時對電池托盤提出更高的防震、氣密性以及 輕量化等要求。以焊接為例,上述的良率控制與大規模製造要求對 CTP 電池焊接提 出了更高要求。根據聯贏鐳射官網資訊,CTP 技術具體情況如下: 1)製造工藝簡單、週期更短:減少或去除電池“電芯-模組-整包”的三級 Pack 結構,即電芯直接整合為電池包。透過省略模組,減少零部件使用,從而達到最佳化 空間利用率,同時減輕電池包總重量,達到提升電池能量密度的效果,整個製造工 藝簡單,製作週期更短。

2)對電芯良率要求更高:CTP 電池可看做是多個小電池組成一個大電池,所 有小電池共用一個封裝,如焊接整合時單個電芯發生焊接質量故障,會涉及到更換 整個電池包,而不是之前只需更換某一個模組,造成嚴重損失。 3)對電池托盤及材料要求更高:CTP 技術由於是電芯直接整合為電池包,這 對電池托盤提出了更高的防震、氣密性以及輕量化等要求。尤其使用材料也從鋼製 鋁合金鎂鋁合金/塑膠及碳纖維複合材料等新材料方向不斷演進。 4)總結來看,不管是良率的控制,還是大規模製造,都對 CTP 電池焊接提出了更高要求。

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目前,包括寧德時代、比亞迪、蜂巢能源、中創新航、遠景動力等電池廠均積 極佈局與應用 CTP 技術,具體情況如下: 1)以寧德時代為例,寧德時代釋出的麒麟電池(第三代 CTP 技術)具有多項 技術革新。根據寧德時代官方微信公眾號資訊,寧德時代於 2022 年 6 月 23 日 15: 30 釋出麒麟電池(第三代 CTP 技術)。從效能上看,麒麟電池在保證安全的情況下, 系統能量密度達到 255Wh/kg,具有 4C 快充效能,且導熱效能提升 50%,系統集 成效率 72%;其開創性的取消了橫縱梁、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,提高系統整合效率。

2)其他電池廠亦積極佈局與應用 CTP 技術。我們對部分電池廠的 CTP 佈局情況 進行梳理(具體內容見表 12),我們看到,除寧德時代以外,包括比亞迪、蜂巢能源、 中創新航、遠景動力等電池廠均積極佈局與應用 CTP 技術,以提高體積利用率、電池 續航能力等;以比亞迪“刀片電池”為例,其相較傳統的有模組電池包,體積利用率提 升了 50%以上,續航里程已經達到了高能量三元鋰電池的同等水平。

4.3底盤技術:創新蜂窩網狀結構防爆、防衝擊,使用一體化鑄件工藝

結合特斯拉與比亞迪在底盤技術的佈局,我們看到大圓柱形電池與長電芯(比亞迪 刀片電池)形態均適用 CTC/CTB 電池底盤蜂窩狀結構,以提升電池包的整體剛度。此 外,創新蜂窩網狀結構試用一體化鑄件工藝,具有防爆、防衝擊等特點。從佈局廠商看, 佈局底盤電池技術包括整車廠與電池公司,除特斯拉與比亞迪以外,包括零跑、蜂巢能 源、沃爾沃等均有技術儲備。(報告來源:未來智庫)

我們以特斯拉的 CTC 技術為例,具體分析如下: 1)區別於 2170 電池包由四個模組組成,4680 電池包採用 CTC 技術,電池包充當 車身底板。根據 InsideEVs 官網資訊,從 2021 年 10 月在 Giga Berlin 工廠參觀會上展 示的新型 Model Y 結構電池組的剖面圖來看,4680 電池包直接取消模組設計,採用 CTC 技術,密集排列在車輛底盤中,即搭載 4680 電池包的 Model Y 車身底部是鏤空的,電 池包充當了車身底板。對比來看,2170 電池在 Model Y 上呈現的結構有四個模組—— 兩個短模組和兩個長模組。

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2)CTC 的空間利用率、電池容量在電池整合方案中最高,並需要承載載荷,有較 多技術難點。 CTC 方案具有較多技術難點。CTC 技術對電池與車身整合、承受載荷、電池冷卻 以及後續維修等方面提出了更高的要求,以電池需要承受載荷為例,技術難點在於需要 透過高效能的熱熔膠冷卻後形成的堅固整體結構受力,這對膠的效能提出了非常高的要 求。

目前,從特斯拉 4680 電池包來看,對於 CTC 技術難點的解決有較大突破,其中 以承受載荷、冷卻、防衝擊角度看,其最下層設計整合蜂窩狀網路(一體化鑄件)預計 是一個不錯的解決方案。根據 InsideEVs 援引特斯拉 4680 電池專利資訊,該專利提到 在電池包最下面一層設計一種整合蜂窩狀網路,可以吸收機械衝擊與電芯產生的氣體 (防止電芯過熱下壓力增大而產生爆炸);從結構上看,InsideEVs 官網預計該蜂窩狀網 絡是一個完整的鑄件,並可以兼做結構件,以提升電池包的整體剛度。

其他電池廠/整車廠亦積極佈局 CTC/CTB 等底盤技術,比亞迪、零跑等整車廠部 分車型搭載該技術、開啟預售。包括零跑、比亞迪、 蜂巢能源、沃爾沃等電池廠/整車廠積極佈局 CTC/CTB 等底盤技術方向。以比亞迪為例, 其 CTB 電池車身一體化技術使得整車呈現“三明治”結構,蜂窩結構可承受 50 噸重卡 碾壓;從應用情況來看,搭載 CTC/CTB 底盤技術的零跑 C01、比亞迪海豹於 2022 年 5 月開啟預售。

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(本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關資訊,請參閱報告原文。)

精選報告來源:【未來智庫】