動(dòng)力電池安全性和能量密度提升是當(dāng)前主機(jī)廠的主要訴求之一，倒逼電池企業(yè)技術(shù)升級(jí)。

從技術(shù)升級(jí)路徑來(lái)看，國(guó)內(nèi)外動(dòng)力電池技術(shù)領(lǐng)域出現(xiàn)了多個(gè)創(chuàng)新性的變化，當(dāng)前電池企業(yè)在提升電池產(chǎn)品性能方面主要從物理和化學(xué)兩大方面著手。

一方面是在電芯尺寸、模組和PACK結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。典型做法是電芯尺寸變大和去模組化的CTP模式，主要作用是提升電池包體積利用率，從而提升電池包系統(tǒng)能量密度。代表企業(yè)有比亞迪和寧德時(shí)代等。

在電芯方面，比亞迪近期申報(bào)了一項(xiàng)單體電池和電池包方面的新型專(zhuān)利，目的在于提出一種單體電池。該單體電池的散熱能力強(qiáng)，且利于在動(dòng)力電池包內(nèi)的整體排布，從而提高動(dòng)力電池包的空間利用率、擴(kuò)大動(dòng)力電池包的能量密度，進(jìn)而增強(qiáng)動(dòng)力電池包的續(xù)航能力。

具體來(lái)看，比亞迪正在研發(fā)一種長(zhǎng)度L＞600mm的電芯；所述電池本體的長(zhǎng)度L與寬度H滿(mǎn)足：L/H＝4——21。作為一些實(shí)施例，電池本體110的長(zhǎng)度L為600mm——1500mm，最長(zhǎng)可到2500mm。

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比亞迪宣稱(chēng)，將該單體電池應(yīng)用于電池包可產(chǎn)生以下技術(shù)效果：1、電池包的體積利用率顯著提高；2、電池包的成本顯著降低；3、電池包穩(wěn)定性、可靠性增加；4、電池包的散熱安全性能顯著提高。

從路徑來(lái)看，比亞迪的做法主要是做大電芯尺寸，增強(qiáng)散熱能力，減少電芯和結(jié)構(gòu)件使用數(shù)量，提升空間利用率，從而提升電池包體積能量密度，實(shí)際上也是CTP模式的一種。

而談到CTP，當(dāng)前包括特斯拉、寧德時(shí)代、比亞迪、蜂巢能源等公司都在開(kāi)發(fā)CTP技術(shù)，最典型代表就是寧德時(shí)代。

2019年，寧德時(shí)代率先推出全新CTP技術(shù)的電池包。寧德時(shí)代表示，CTP電池包體積利用率提高了15%-20%，零部件數(shù)量減少40%，生產(chǎn)效率提升了50%。

與比亞迪相比，寧德時(shí)代申請(qǐng)的電池包專(zhuān)利取消了現(xiàn)有技術(shù)中的電池箱體，直接將電池模組通過(guò)固定件穿過(guò)套筒或者利用安裝梁直接裝在整車(chē)內(nèi)。

其優(yōu)勢(shì)主要有兩點(diǎn)：第一，CTP電池包因?yàn)闆](méi)有標(biāo)準(zhǔn)模組限制，可以用在不同車(chē)型上，使用廣泛。第二，減少內(nèi)部結(jié)構(gòu)組建，CTP電池包能提高體積利用率，系統(tǒng)能量密度也間接提升。其散熱效果要高于目前小模組電池包。

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不過(guò)就目前CTP技術(shù)而言，并不是完全沒(méi)有模組，而是使用大模組或不用模組等形式。

另外，需要注意的是，CTP技術(shù)雖然有利于降低電池包價(jià)格，但要真正的完全沒(méi)有模組，實(shí)現(xiàn)所有電池在內(nèi)部進(jìn)行串并聯(lián)，就當(dāng)前技術(shù)而言存在較高的安全風(fēng)險(xiǎn)。

因此，當(dāng)前業(yè)內(nèi)比較折中可行的方法是優(yōu)化模組結(jié)構(gòu)，其中從390模組升級(jí)為590模組成為眾多電池企業(yè)提升電池能量密度的可行路徑。

當(dāng)前，包括LG化學(xué)、SKI、寧德時(shí)代、中航鋰電、微宏動(dòng)力、萬(wàn)向一二三、力神電池等國(guó)內(nèi)外電池企業(yè)都在開(kāi)發(fā)590模組，主要配套高端車(chē)型，續(xù)航或超600km。

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業(yè)內(nèi)人士表示，590型號(hào)是真正為純電動(dòng)平臺(tái)MEB開(kāi)發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)模組，從一開(kāi)始就具備成為通用模組所有條件。

相比355和390等其他型號(hào)，590模組尺寸大，能降低成本和成組效率最高。同時(shí)590模組一旦普及，會(huì)加速電動(dòng)汽車(chē)平民化進(jìn)展。

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另一方面是對(duì)電池材料體系進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，降低鈷含量或?qū)敫哝?硅碳體系以及固態(tài)電池，提升單體能量密度，從而提升系統(tǒng)能量密度。

從技術(shù)難度來(lái)看，高鎳三元電池目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化應(yīng)用，其中寧德時(shí)代在2019年實(shí)現(xiàn)NCM811電池大規(guī)模裝機(jī)，后期還將有更多電池企業(yè)量產(chǎn)NCM811電池。

而固態(tài)電池被認(rèn)為是下一代電池的主流，目前國(guó)內(nèi)外電池企業(yè)都在積極布局。但囿于在技術(shù)、成本、工藝、原料等方面的原因，固態(tài)電池的商業(yè)化還存在較遠(yuǎn)的距離。

目前，包括清陶能源、輝能科技、贛鋒鋰業(yè)、萬(wàn)向一二三、衛(wèi)藍(lán)新能源、珈偉股份、巨電新能源等鋰電企業(yè)都已經(jīng)建立了固態(tài)電池產(chǎn)線(xiàn)或試驗(yàn)線(xiàn)，有些甚至已經(jīng)宣布投產(chǎn)，但主要還是處于小試或中試階段。

此外，還有一些電池企業(yè)和材料企業(yè)在積極研發(fā)固態(tài)電池，代表企業(yè)有寧德時(shí)代和天賜材料等。

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其中，寧德時(shí)代研發(fā)的是固態(tài)鋰金屬電池，并申請(qǐng)了剛性膜片及固態(tài)鋰金屬電池專(zhuān)利。

在技術(shù)路徑上，一方面使用金屬鋰作陽(yáng)極，利用鋰比容量3860mAh/g，電化學(xué)勢(shì)為-3.04V等優(yōu)勢(shì)，其能量密度達(dá)400Wh/kg以上。另一方面解決了安全性和循環(huán)壽命等難題，有力提升了固態(tài)鋰金屬電池的循環(huán)性和降低短路發(fā)生幾率。

天賜材料也申請(qǐng)了一種固態(tài)電池制備方法專(zhuān)利，可有效提升電池的本征特性和電化學(xué)性能，提高固態(tài)電解質(zhì)離子傳導(dǎo)率，而且制備工藝簡(jiǎn)單，具有可重復(fù)性和量產(chǎn)性。

此外，包括天津力神、珠海冠宇、深圳比克、深圳先進(jìn)研究院、中國(guó)科學(xué)院寧波材料研究所等企業(yè)也在研發(fā)固態(tài)電池技術(shù)，主要還處于研發(fā)階段。

總體來(lái)看，在補(bǔ)貼退坡和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇等作用下，中國(guó)動(dòng)力電池技術(shù)在近幾年獲得快速提升，新材料、新工藝、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，助推中國(guó)動(dòng)力電池整體技術(shù)升級(jí)。

隨著松下、三星SDI、LG化學(xué)等日韓企業(yè)加速重返中國(guó)市場(chǎng)，其新型電池技術(shù)也將對(duì)中國(guó)電池產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生影響和沖擊，倒逼中國(guó)電池企業(yè)進(jìn)一步技術(shù)升級(jí)。