半个月被两家外国车企相中，宁德时代CTP技术有何魔力？- 电动势

据宁德时代官方微信号5月13日消息，宁德时代与泰国Arun Plus有限公司（Arun Plus）签署战略合作备忘录，双方将在东盟地区就电池相关业务开展合作，进一步增强双方在电池行业的竞争优势。

根据协议，宁德时代将授权ArunPlus使用CTP（高效成组）技术，双方将在泰国乃至全球范围内推进CTP技术的落地应用。Arun Plus和宁德时代将向Horizon Plus和其他电动汽车品牌供应电池产品。Horizon Plus是Arun Plus和富士康的合资企业，计划于2024年在泰国生产电动汽车。

5月25日，宁德时代与欧洲电动客车企业 Solaris 公司达成合作。宁德时代将为 Solaris 的巴士产品提供采用 CTP（高效成组）技术的磷酸铁锂电池，推动欧洲巴士的电动化。据悉，Solaris是欧洲公共汽车和无轨电车制造商之一，为欧洲数百座城市提供市内交通服务。

1、何谓CTP？

CTP技术全称为Cell To Pack，也叫无模组技术，电芯直接集成到电池包内。现有的电池包结构，通常由“电芯-模组-整包”的三级结构组成。若干个电芯组合在一起，被称为“模组”；若干个模组组合在一起，再加上BMS、配电模块等零部件，就成为“电池包”。

比如特斯拉是将7000多支电芯预先集成若干个模块，最后安装在电池箱体内部。通过这种模组工艺大大降低了装配复杂程度，生产效率也得以提升。此外，模块化设计有利于动力电池维修保养，方便更换模块，但问题是模组的应用增加许多其他零部件，致使电池包的质量增加、成本增加。

CTP现有两种不同的技术路线。一是彻底取消模组的方案，以比亚迪刀片电池为代表；二是小模组整合为大模组的方案，以宁德时代电池为代表。

2、宁德时代首推CTP电池包

早在2019的德国法兰克福国际车展上，宁德时代就推出了全新的CTP高集成动力电池开发平台，并在同年与北汽新能源共同推出全球首款CTP电池包。

2022年3月26日，宁德时代首席科学家吴凯在2022中国电动汽车百人会发言指出，宁德时代推出了第三代CTP技术的麒麟电池，其系统重量、能量密度及体积能量密度继续引领行业最高水平。在相同的化学体系、同等电池包尺寸下，麒麟电池包的电量，相比4680系统可以提升13%。吴凯也暗示到 2023 年将看到一次充电可实现 1000 公里（621 英里）续航里程的量产系统，新的CTP 技术在未来的重要性会大幅提升。

CTP 技术从概念提出到实际落地，再次成为大家关注的热点。

众所周知，中国新能源汽车市场在过去几年中受到政策补贴的影响，经历了一定的爆发性增长。但是在2019年整体乘用车车市低迷的大背景之下，加上新能源政策补贴退坡所带来的负面影响，新能源汽车市场高增长势头遇阻。在后补贴时代，企业将面临巨大压力，降本增效技术将驱动新能源汽车进一步发展，提升产品竞争力。

新能源汽车成本组成

作为电池行业的龙头老大，电池成本占整个新能源车的40%。为了降本增效，宁德时代率先提出CTP技术。与传统的电池相比，CTP电池组的容量利用率增加15% 20%，零部件的数量减少了40%，生产效率提升了50%，电池的能量密度提高10% 15%，成本降低10%。

那么宁德时代的CTP技术是如何助力新能源车的呢？CTP电池包又有何不同?它又会给新能源汽车行业带来怎样的改变呢?下面来一一解析。

3、宁德时代CTP技术

如图所示，宁德时代CTP技术电池包包括两个以上的电池模组，是将一个大的模块通过若干个塑料散热片分割成小空间，这些塑料散热片可以像电脑硬盘一样插入小空间。

去掉电池模块，将电池直接集成到电池组中，可以提高电池组的空间利用率，减轻电池组的质量，提高能量密度，降低电池的制造成本。

电池组由至少两个大模块组成，每个模块通过紧固件连接到电池托盘上，最后将电池组固定到不同的横梁上。相邻的框架之间固定设置有套筒；所述套筒具有用于穿设固定件的通道；固定件用于将电池包固定于整车，在实现电池包轻量化的同时，也提高了电池包在整车的连接强度。

CTP技术固然拥有很多优点，但仍然有些问题需要不断改善。比如结构改变产生的碰撞问题，电池热管理问题，以及售后维修问题等。

4、宁德时代的CTP技术又是如何解决这些问题的呢？

首先是电池碰撞安全。采用CTP技术的电池包，除去电池包的边梁，电芯将直接承受碰撞的冲击。宁德时代的电池包框架是铝型材直接挤压成型以增加强度。

电池包框架

其次是电池热管理问题。热管理直接影响到电池安全。宁德时代的各个模块采用CTP技术，在壳体中部填满导热胶，在电芯侧壁与壳体之间设有压力或温度传感器，用于检测电池的形状变化和温度变化，以消除电池的故障，并提前测量热逃逸现象。

最后是售后成本。以往的小模组中如果有电芯坏掉,更换那颗电芯所在模组即可。而CTP电池包里面万一有电芯坏了, 是不是要整个电池包替换呢？这样CTP电池包就对电芯的产品一致性提出了更高要求。电池生产与电池使用的一致性一直是一个难以解决的问题。电源包由数百个不同的电池组成，输出由最差的电池决定。如何监控并控制每个电芯的充放电状态对电池管理系统BMS提出了更高的要求。而宁德时代拥有多年的生产电池技术积累，可以更好与CTP技术融合。

5、宁德时代第三代CTP

宁德时代最新的 CTP 3.0 提供两个版本，用于LFP（磷酸铁锂）和NCM（三元锂）电池，提供极具竞争力的能量密度：

LFP：

重量能量密度 160 Wh/kg

体积能量密度 290 Wh/L

NCM：

重量能量密度 250 Wh/kg

体积能量密度 450 Wh/L

CTP 3.0由平台电芯模块、可拓展电气模块、柔性可拓展热管理模块和柔性可拓展箱体模块组成，其中的电芯模块依然采用了方形电池的形式，这样能够更好利用整个电池组所占据的空间。相比特斯拉4680电池的圆柱体，理论上CTP 3.0方形电池在单位体积的能量密度上占优。

宁德时代CTP 3.0

为了优化降低电芯之间热蔓延的风险，提高安全性。此次发布的CTP 3.0技术，对于电芯的电气和热管理两大模块进行了升级。同时推出了一个模块化CTP系统，根据车辆类型，该系统可以使用 1、2 或 3 个 CTP 包。单块电池可以提供200公里左右的续航，适配大部分纯电平台开发的车型。可以自由组合选择一块、两块或者三块电池包，按实际需求进行组合，灵活匹配不同里程的需求。首次采用无线BMS技术，换电块外部只有高压正负接口，大幅提高插拔部件的可靠性。

模块化CTP系统

6、电动势有话说

《电动势》记者认为，动力电池要提高能量密度,主要还是从电芯正极材料上做文章。结构的优化虽然只是辅助手段，但是在正极材料能量密度短时间内无法有大的突破的时候，CTP技术是降本增效的一种有效途径。

CTP 技术是基于高质量电池的系统进行工艺创新。在新能源汽车发展的浪潮中，动力电池技术的发展被推向前沿。各种技术路线纷纷呈现，已经呈现出一番“得电池者得天下”的架势！新能源汽车动力总成的技术升级是推动新能源汽车成本下降的关键因素，尤其是电池技术的升级。

宁德时代称将于2025年前后正式推出高度集成化的CTC(Cell to Chassis)电池技术。CTP和CTC 技术的背后也包括电池厂商和车企的博弈。电池厂商提出这些新技术提高了电池制造壁垒，车企想触及电芯行业难度就更大了，只能从电池企业整体采购电池包。增强了电池厂商在供应链的话语权。

相信随着降本增效技术不断升级, CTC 技术也会很快落地，成本也会大大降低。新能源汽车将最终迎来平价时代。