宁德时代CTP3.0电池包体积利用率创新高，下一步将发力CTC方案

集微网消息，“现在大家都比较少谈单电芯能量密度了，已经到了发展天花板，正因为这样，企业都在想办法从结构上进行改变，从物理层面提升能量密度，特斯拉的CTC、比亚迪的CTB、宁德时代的CTP都是这类方案。”锂电行业分析师陈磊表示。

6月23日，宁德时代正式发布“麒麟电池”，即高效电池组CTP 3.0方案。据介绍，宁德时代CTP高效成组技术，通过高集成结构设计，提升电池包体积利用率。从第一代CTP到最新的第三代麒麟电池，电池包体积利用率从55%提升到72%。三元体系的麒麟电池系统能量密度可达255Wh/kg，磷酸铁锂体系可达160Wh/kg。

能量密度达255Wh/kg，续航可超1000公里

SNE Research数据显示，今年1-4月，宁德时代动力电池装机量为41.5GWh，占全球市场份额33.7%，装机量略低于其后2-4名3家企业之和，继续位列全球第一。近日，中国汽车动力电池产业创新联盟也发布消息称，宁德时代5月国内动力电池装车量达8.51GWh，市场份额超45%。

作为全球动力电池产业的领跑者之一，宁德时代在技术创新方面也走在行业前列，6月23日下午，备受市场关注的“麒麟电池”正式面世，也是宁德时代大力推进的第三代高效电池组CTP 3.0方案。事实上，在今年3月末的电动汽车百人会高层论坛上，宁德时代对CTP 3.0已有过适度披露。

据介绍，麒麟电池通过打破横纵梁、水冷板、隔热垫的传统独立设计，开创性地取消了这3个传统结构，并将其集成为多功能弹性夹层，以此大幅提高系统集成效率。基于热交换需求，麒麟电池将传统设在底部的水冷功能件置于电芯之间，使换热面积扩大4倍，将电芯控温时间缩短至原来的一半，支持5分钟快速热启动，在极端情况下，电芯支持极速降温，阻隔电芯间的异常热量传导，同时，其底部空间为共用形式，通过合理排布，还能增加6%的能量空间。

另外，在多功能弹性夹层内搭建微米桥连接装置，灵活配合电芯呼吸进行自由伸缩，提升电芯全生命周期可靠性。由电芯与多功能弹性夹层组成一体化能量单元，在垂直于行车方向上构建更稳固的受力结构，提高电池包结构强度与抗冲击能力。

整体看，全新设计方案同时起到了支撑、冷却、隔热、缓冲4大作用，通过物理结构改变提升电池包的安全性以及空间利用率，并有效提升电池的能量密度。宁德时代表示，“这是电池结构史上又一次空间创新”。

回顾CTP升级方案发现，宁德时代一直在做“减法”，其第一代产品去掉模组的侧板，第二代去掉模组两个端板，并用箱体横纵梁替代端板，第三代麒麟电池则把横纵梁、水冷板、隔热垫也去掉，并做集成设计，不断向电池包“要”空间。通过3次做“减法”，宁德时代麒麟电池的电池包体积利用率已从第一代的55%提升至目前的72%，电池能量密度也得到显著提升，三元体系方面，已从第一代、第二代的180Wh/kg、200Wh/kg提升至255Wh/kg；如为磷酸铁锂体系，能量密度可达160Wh/kg。

宁德时代首席科学家吴凯曾表示，麒麟电池是目前全球集成度最高的电池，在相同化学体系、同等电池包尺寸下，麒麟电池包的电量比4680系统可以提升13%。行业同时分析认为，麒麟电池在能量密度、成组效率、空间利用率等方面较4680电池具有明显优势，续航里程可从第一代的500公里提升至1000+公里。

宁德时代麒麟电池与4680大圆柱电池比较（来源：宁德时代）

CTP 3.0将于明年量产，下一步将发力CTC方案

在发布麒麟电池之时，宁德时代同步披露，CTP 3.0方案电池包将于2023年起在其全球灯塔工厂量产。据了解，该工厂位于宁德时代总部，于2021年9月被世界经济论坛（WEF）认证为“全球灯塔工厂”，工厂采用了库卡机器人等智能装备，利用人工智能、先进分析和边缘/云计算等技术，制造1颗电芯仅需1.7秒，且该速度下仅有十亿分之一的缺陷率。

需要注意的是，除了如上性能，麒麟电池还支持4C快充应用。受益于其更高效的电芯安全及温度控制技术，麒麟电池能适应更大电流及更高电压，快充模式下，可实现10分钟将电能补充至80%。据宁德时代数据，在快充表现上，麒麟电池也比4680电池拥有更优异的表现。

受麒麟电池利好，宁德时代供应链企业于6月23日再次迎来了一次股价大涨，其中，铝合金结构件供应商银邦股份上涨9.58%，导热材料供应商飞荣达上涨5.74%，高镍单晶正极材料供应商容百科技上涨4.65%，电芯结构件供应商科达利上涨4.28%，电解液供应商瑞泰新材上涨3.81%，负极材料供应商百川股份也有1.83%的涨幅。其他锂电供应链企业中，天赐材料、新宙邦、杉杉股份、璞泰来、天奈科技股价均受益上涨。

事实上，主流动力电池企业中，除宁德时代外，LG也已公开相关的CTC技术专利。与电池厂商不同，主机厂借助自身的整体集成优势，支持进一步“节约”电池包结构件，如比亚迪的CTB技术，其把电池包上盖板去掉，与车身底盘共用一块结构件。目前，零跑汽车、比亚迪、宁德时代均推出了各自的新一代轻量化方案，虽然设计上有所不同，但目的一致，即通过改变电池包物理结构来实现轻量化以及提升电池能量密度，这已成为各电池厂和主机厂的发展新方向。

除国内这几家领跑的企业外，特斯拉的CTC方案也已在路上，美国电动汽车初创公司Canoo、福特、沃尔沃、大众等更多主机厂也有相关电池、车身一体化轻量化计划。

锂电行业分析师陈磊表示，“现在大家都比较少谈单电芯能量密度了，已经到了发展天花板，正因为这样，企业都在想办法从结构上进行改变，从物理层面提升能量密度，特斯拉的CTC、比亚迪的CTB、宁德时代的CTP都是这类方案。”其同时认为，企业未来还将会在物理结构上继续优化，在提升电池包能量密度的同时，实现轻量化，延长电动车的续航里程。

据了解，CTP并非宁德时代的终极目标，其未来还将加强与主机厂深度捆绑，进一步推出更轻量化的CTC方案。根据此前公开信息，华为智能汽车解决方案BU智能车控领域总经理蔡建永已加入宁德时代，负责其CTC电池底盘一体化技术开发，并计划于2025年推出。