9月29日，有某動(dòng)力電池公司股民在該公司股吧留言：你們?cè)贑TP電池包方面技術(shù)開(kāi)發(fā)有沒(méi)有安排？相關(guān)技術(shù)開(kāi)發(fā)進(jìn)展到哪一步？什么時(shí)候可以裝車(chē)？
如此直擊靈魂的三連問(wèn)，隔著屏幕都能感受到這位股民內(nèi)心的焦慮。他的焦慮，應(yīng)該跟三日前的一個(gè)發(fā)布會(huì)有關(guān)。
9月26日，北汽集團(tuán)黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)徐和誼（右）和寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群共同為首款CTP電池包揭幕（左）
9月26日，北汽新能源與寧德時(shí)代在北京召開(kāi)發(fā)布會(huì)共同宣布，全球首款CTP電池包正式亮相，并搭載到北汽新能源EU5上。該車(chē)的動(dòng)力電池系統(tǒng)能量密度水平達(dá)200Wh/kg，比傳統(tǒng)電池包高出一大截。
CTP到底是何方神圣？相比傳統(tǒng)的電池包結(jié)構(gòu)，CTP電池包有何不同？它會(huì)給新能源汽車(chē)行業(yè)帶來(lái)怎樣的改變？
真正實(shí)現(xiàn)CTP應(yīng)該是固態(tài)電池
電動(dòng)汽車(chē)上搭載的電池包，一般是由電芯集成為模組，再把模組裝到電池包里。而CTP，即Cell to Pack，是由電芯直接集成為電池包，省去了電池模組。
在一家新能源車(chē)企負(fù)責(zé)電池業(yè)務(wù)的曾浩告訴汽車(chē)商業(yè)評(píng)論，目前的CTP方案也并不是沒(méi)有模組，而是有大模組和完全無(wú)模組兩種形態(tài)。
對(duì)于方形電池包，可能是從單排的布置變成雙排的布置，從小模組變成大模組。對(duì)于軟包電池包，可能一個(gè)電池包里頭就4個(gè)大模組，這種叫柔性軟包大模組。“這種電池包里仍然有模組存在，只不過(guò)比歐洲VDA標(biāo)準(zhǔn)化模組的尺寸要大。”
2018年2月正式實(shí)施的《GB/T 34013-2017 電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力蓄電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)圓柱、方形、軟包電池單體以及電池模組，給出了推薦規(guī)格尺寸。
另外，德國(guó)汽車(chē)工業(yè)聯(lián)合會(huì)制定的車(chē)用動(dòng)力電池尺寸VDA標(biāo)準(zhǔn)也廣泛被國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)采用。
而CTP方案意味著，在傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化模組之外，大模組甚至無(wú)模組電池包也開(kāi)始實(shí)際搭載到新能源乘用車(chē)車(chē)上。
今年2019法蘭克福國(guó)際車(chē)展，寧德時(shí)代展出了CTP動(dòng)力電池開(kāi)發(fā)平臺(tái)。在北汽新能源EU5上應(yīng)用，是該平臺(tái)在乘用車(chē)上首次落地。
蜂巢能源的CTP產(chǎn)品
蜂巢能源也在法蘭克福車(chē)展展出了自己的CTP電池包。蜂巢內(nèi)部人士告訴汽車(chē)商業(yè)評(píng)論，他們的CTP電池包也是完全無(wú)模組和大模組兩種形態(tài)都有。
某動(dòng)力電池企業(yè)總經(jīng)理張毅認(rèn)為，因?yàn)闆](méi)有了標(biāo)準(zhǔn)模組的限制，相比目前常見(jiàn)的小模組電池包，CTP電池包廣泛適用于不同車(chē)型。
在曾浩看來(lái)，未來(lái)真正實(shí)現(xiàn)CTP，應(yīng)該是固態(tài)電池。電池包里頭就一個(gè)或幾個(gè)模組，但是可以實(shí)現(xiàn)把所有的電芯在內(nèi)部進(jìn)行串并聯(lián)，而這一點(diǎn)是現(xiàn)在的鋰離子電池沒(méi)法做到的。
他解釋道，“因?yàn)殡姵匕鼉?nèi)部要求的電壓一旦超過(guò)一個(gè)數(shù)值，電解液就會(huì)分解，而固態(tài)電池因?yàn)闆](méi)有液態(tài)電解質(zhì)，所以可以在內(nèi)部進(jìn)行串并聯(lián)，做到48伏、96伏甚至更高電壓都沒(méi)問(wèn)題。”
量大才劃算
CTP電池包省下了一些內(nèi)部結(jié)構(gòu)組件，相當(dāng)于提高了電池包體積的利用率，間接地就提高了系統(tǒng)能量密度。
根據(jù)寧德時(shí)代的數(shù)據(jù)，較傳統(tǒng)電池包而言，其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%，投入應(yīng)用后將大幅降低動(dòng)力電池的制造成本。
更重要的是，在能量密度上，傳統(tǒng)的電池包能量密度平均為140-150Wh/kg，而CTP電池包能量密度可達(dá)到200Wh/kg以上。
此外，曾浩表示，CTP電池包的散熱比目前小模組電池包要好。
因?yàn)閭鹘y(tǒng)的電池包模組非常緊湊，又想提升能量密度，所以電池包就做得很大，這樣本可以增加的隔熱或絕緣材料的空間就被擠占了。“如果把它變成一個(gè)大PACK，這樣空間省出來(lái)之后，像氣凝膠或云母片都很容易添加。”
不過(guò)，以往的小模組，如果有電芯壞掉，更換那顆電芯所在模組即可。而CTP電池包里面萬(wàn)一壞了，維修成本會(huì)比一般電池包高。
這樣，CTP電池包就對(duì)電芯的產(chǎn)品一致性提出了更高要求。
曾浩表示，目前他們自己研發(fā)的電池包已經(jīng)搭載到數(shù)百輛車(chē)上，還沒(méi)有發(fā)生過(guò)一起因?yàn)殡姵貑误w損壞造成電池不能用的情況。他認(rèn)為，“電池包的質(zhì)量跟大小模組沒(méi)有關(guān)系，關(guān)鍵還是看電芯本身的一致性。”
對(duì)于車(chē)型來(lái)說(shuō)，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)更加緊湊，體積可以做得更加小，CTP電池包的適應(yīng)性更強(qiáng)。
不過(guò)，張毅表示，采用CTP技術(shù)，電池未來(lái)開(kāi)發(fā)的靈活性要受限。“一旦這個(gè)東西定型之后，PACK就不能有大的改動(dòng)。因?yàn)楦膭?dòng)會(huì)帶來(lái)成本增加，意味著配一款車(chē)就要重新做一遍模組的實(shí)驗(yàn)，做一遍電池包的實(shí)驗(yàn)。”
而小模組方案因?yàn)槟＝M本身已經(jīng)做過(guò)驗(yàn)證了，只不過(guò)根據(jù)不同的容量需求，增加一個(gè)模組還是減少一個(gè)模組而已，相對(duì)于CTP方案，開(kāi)發(fā)工作量要小很多。
因此，張毅認(rèn)為，“如果量小的話，做大模組就沒(méi)有意義。但是反過(guò)來(lái)講，如果量特別大，做CTP是最劃算的。”
關(guān)鍵在電芯而非模組
其實(shí)，這種CTP電池包也并非新物種，大巴車(chē)上早就搭載過(guò)。有動(dòng)力電池從業(yè)者甚至表示，這個(gè)東西“不神奇”，“就是大巴那個(gè)東西弄了個(gè)神奇的英文縮略詞顯得高大上一些”。
只不過(guò)，這種電池包以前在乘用車(chē)上少有。那現(xiàn)在為什么在乘用車(chē)上逐漸有了應(yīng)用呢？
曾浩告訴汽車(chē)商業(yè)評(píng)論，因?yàn)閷?duì)于這種CTP方案，目前電池供應(yīng)商和新能源車(chē)企都有需求。
因?yàn)镻ACK要比模組要賺錢(qián)，而電池供應(yīng)商只有轉(zhuǎn)變?yōu)镃TP方案，之后才有機(jī)會(huì)去做整個(gè)PACK。電動(dòng)汽車(chē)面臨成本壓力和能量密度壓力，而CTP方案正好為降本增效提供了一個(gè)解決思路。
根據(jù)曾浩的說(shuō)法，CTP方案能把動(dòng)力電池系統(tǒng)能量密度提升10%-15%，另外還有5%-10%的降本空間。
不過(guò)，他也表示，動(dòng)力電池要提高能量密度，主要還是從電芯正極材料上做文章，結(jié)構(gòu)的優(yōu)化只是輔助手段。
通過(guò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化來(lái)提升能量密度的空間是有限的。在最近的工信部新能源車(chē)型推薦目錄中，已經(jīng)有采用傳統(tǒng)小模組電池包而系統(tǒng)能量密度達(dá)到180Wh/kg的車(chē)型，與CTP電池包的能量密度差距并不大。
張毅也持有類(lèi)似觀點(diǎn)，他說(shuō)：“降低成本，提升密度，核心還是在電芯本身，而不在于模組。”
他所在的公司在原來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)化模組之外，也已經(jīng)有了CTP方案，計(jì)劃在下一代電池包上采用。而且，他還表示，基本上動(dòng)力電池企業(yè)也都有相關(guān)技術(shù)的儲(chǔ)備。
那么，未來(lái)，這種CTP電池包會(huì)逐漸替換傳統(tǒng)小模組電池包嗎？
曾浩認(rèn)為，還不一定，因?yàn)榇笮∧＝M各有利弊。張毅認(rèn)為，這個(gè)問(wèn)題還需要等待市場(chǎng)驗(yàn)證。