寧德時代 CTP 技術、 比亞迪刀片電池技術、蜂巢能源疊片技術解析


下載方式,詳見文末!!!

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電池企業(yè)工藝改進有方,電池價格仍有下降空間

2010 年到 2019 年,從電池組整體來 看,鋰離子電池的價格已經從 1100 美元 / 千瓦時降低到了 156 美元 / 千瓦時,降幅 高達 87% 。預計到 2023 年,每千瓦時的單價有望降低至 100 美元。
電池廠商在電池降本上主要從原材料、設備和人力成本三個方面發(fā)力。原材 料方面主要依靠技術路線升級、供應鏈整合等方式降本,設備方面主要為國產化 后折舊費用降低,人力方面主要為人工效率提升、管理效率提升等。 國內電池廠商在工藝的改良方面做出了諸多努力。工藝及裝備的改進、電池 良品率的提升、更精簡的電池設計能夠有效降低成本,如寧德時代的 CTP 技術、 比亞迪的刀片技術、蜂巢能源的疊片技術。 

1. 寧德時代 CTP 技術
在德國法蘭克福國際車展上,寧德時代推出了全新的 CTP 高集成動力電池開 發(fā)平臺( Cell To Pack ),即電芯直接集成到電池包。

寧德時代 CTP 技術、 比亞迪刀片電池技術、蜂巢能源疊片技術解析的圖2

圖 寧德時代 CTP 技術

由于省去了電池模組組裝環(huán)節(jié),較傳統(tǒng)電池包,CTP 電池包體積利用率提高15%-20%,電池包零部件數(shù)量減少 40%,生產效率提升了 50%,電池包能量密度提升了 10%-15%,可達到 200Wh/kg 以上,將大幅降低動力電池的制造成本。 


2. 比亞迪刀片電池技術

比亞迪的刀片電池即長電芯方案(主要指方形鋁殼),是一種通過增大電芯的長度(最大長度與電池包寬度相當),將電芯扁長化設計,來進一步改進電池包集成效率的技術。該技術可以基于不同需求可形成不同尺寸的一系列電芯。

比亞迪的“刀片電池”技術有望將磷酸鐵鋰的應用空間再次大幅提升。20196 月,比亞迪在其中期業(yè)績交流會上透露,公司將于 2020 5-6 月推出全新一代磷酸鐵鋰電池,體積能量密度增加 50%,新車續(xù)航可達 500-600km,壽命長8 120 萬公里,成本能夠下降 30%。 

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圖 比亞迪刀片電池電芯形狀


3. 蜂巢能源疊片技術

目前在 3C 和傳統(tǒng)動力電池上均采用卷繞工藝。2019 7 9 日,蜂巢能源在河北保定推出的新品高速疊片工藝電池。疊片工藝安全性更高。疊片工藝使用陶瓷涂布覆蓋僅有的極耳位置裸露集流體,風險更低,且疊片電池不存在拐角處受力不均勻的問題,這會大大降低電池在循環(huán)過程中由于受力不均而導致的電池安全風險問題。

疊片電池在空間利用率上要高于卷繞電池。在相同體積的電芯設計情況下,電芯能量密度高出約 5%左右。

疊片電池壽命相對長于卷繞電池,在同一設計體系下,受工藝限制,疊片電池的極耳數(shù)較卷繞電池的多近一倍,其電池內阻就會小于 10%以上,電池產熱小,電池壽命更長。疊片電池循環(huán)后期的界面穩(wěn)定性優(yōu)于卷繞電池。 

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圖 卷繞&疊片工藝示意圖


受補貼退坡影響,動力電池價格降幅較大

根據(jù) GGII 數(shù)據(jù),2019Q3 磷酸鐵鋰電池價格降至 0.95 /Wh,三元電池價格1.05 /Wh。前三季度磷酸鐵鋰均價同比下降 19%,三元電池均價同比下 12%由于補貼退坡導致的下游整車銷量較差,行業(yè)目前整體開工率較低,2019Q3 僅有24.3%。 

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圖 動力電池季度產能/出貨量(Gwh) 

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圖 26:動力電池組件價格(元/wh)


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