宁德时代CTP和比亚迪刀片电池技术对比分析

核心观点：

如果将动力电池行业比作一个江湖，那么宁德时代和比亚迪就是武功最顶尖的高手之一。两者分别推出的CTP和刀片电池，就好比金庸小说《笑傲江湖》里的“独孤九剑”，各有优势。

其中CTP技术侧重于电池系统创新，利于宁德时代直接参与整车厂的电池包设计分工，强化在产业链中的话语权。

刀片电池，偏向电芯工艺创新，有望让比亚迪在电池制造方面取得突破，成为 “电池技术解决方案供应商”+“整车品牌”，从而凸显自身完备产业链的价值。

重点问题：

1、什么是CTP技术和刀片电池？

CTP技术是在模组结构基础上做简化，对电池包结构优化，在纵向或者横向的排列方式上，通过层次分割，实现较大幅度降成本。

简单一点理解，是直接把电芯放在整个PACK里面进行安装，尽可能简化模组，省掉一切不重要结构的连接。

刀片电池，则是把电芯宽度无限拉长，厚度做薄，做成900mm甚至快1m的超长电芯。其电芯出极耳方式可能采取类似软包电池制造工艺，是两端出极耳。与传统方形电池相比，呈现“扁平”和“长条”形状。

2、CTP技术和刀片电池的优势在哪里？

CTP技术的优势有电池包体积利用率提高15%-20%，零部件数量减少40%，生产效率提升50%，投入应用后会大幅降低动力电池的制造成本。

这种降成本的主要体现：第一是模组之间的连接，第二是模组之间结构的加强，第三个是整个模组工艺层面的成本下降。

对宁德时代而言，第一个方面，加强其对电池生产和售后的管理能力。第二个方面，有利于宁德时代向电池售后维修等环节渗透，跟下游整车厂之间保持更长远和稳定合作。第三个方面，利于材料产业链的企业发展。

刀片电池的优势，第一体积能量密度提升明显，较原有电池系统可提升30%以上。第二节省物料、人工费用等，成本有望降低30%。第三由于“刀片电池”更薄，散热效果更好。

3、CTP技术与刀片电池的差别在哪里？

CTP技术和刀片电池，都在三元和磷酸铁锂等材料体系的基础上，通过系统集成及工艺改进方式，来降低成本和提升能量密度。

两者主要差别在于，宁德时代在102Ah、150Ah电芯成本不变的基础上，利用CTP技术实现系统降成本，完全参与到整个电池包的设计过程，进而拥有与整车企业的议价能力。刀片电池则为比亚迪自主设计开发，具备完善的知识产权，技术创新性更强一点。

4、CTP技术和刀片电池技术劣势是什么？

CTP核心劣势是制造层面的吊装、固定、维修方面技术难度大。对于绝大多数车企来讲，尤其像特斯拉这种把78度电分成4个模组（按模组维修可能更保险一些），如果用CTP技术，整个电池包后续的维修会比较困难。

刀片电池劣势是电芯长度太长，在实际设计、制造和应用上，技术挑战和难度很大。尤其是在电芯后续的改进、良品率、产品质量把控方面，如果急于冒进，存在一定风险。

对比宁德时代的CTP技术，比亚迪的刀片电池实现难度还要更大一点，技术创新性更强，对电芯工艺的改进要求更高一些。

5、CTP技术和刀片电池发展历程是什么？

自2019年下半年以来，电池行业降本增效的需求高涨，整个产业链都迫切地寻求突破之路。

宁德时代主推CTP技术，通过低成本推广战略，提升电池系统能量密度的方式，相当于绑定整车厂的电池设计、制造、后续维修，直接参与整车厂的电池包设计分工。当然这也是宁德时代对整个自产电芯质量有信心的体现。

原因是CTP对应的每个电池包大小结构都不一样，属于非标自动化设计。

宁德时代的推广方式，是先从国内的战略合作伙伴开始，然后普及到一些小车企，再推到外资企业。然而对外企而言，由于其投入了大量的模组，PACK产线的制造成本，而且都基于VDA 355、390、590的标准模组，甚至还有一些定制模组。推广CTP时，存在一定难度。

比亚迪推刀片电池，可以充分发挥磷酸铁锂在公交车等方面的技术比较优势，更容易在市场方面取得重大突破。再加上其供应链属于自产自销，外供电芯较少，如果采用宁德时代策略，承担的费用和成本风险比较大，利益上也不太划算。

6、CTP技术和刀片电池对方形，软包意味着什么？

CTP技术，可以让方形电池从头排列一米到二米，但对软包来讲则非常困难。缘由是软包要像方形电池一样，直接80个或者100个电芯立在一起的话，制造难度比较大。

刀片电池适用于方形和软包，差别主要是制造工艺，其中方形适用卷绕，软包用叠片工艺。

7、CTP技术和刀片电池对应的三元和LFP材料体系，哪种更适合一些？

CTP技术方案最早是用磷酸铁锂来做的，后来拓展到三元材料体系。

目前技术难点，主要是材料膨胀，尤其是NCM811电池，膨胀系数高，热失控、隔离冲击等防护成本较高。

宁德时代的CTP技术，能综合评估成本和风险，可以在相对不做NCM811电池基础上，达到想要的能量密度，得到政策补贴的优惠。

理论上刀片电池做任何材料体系都行，只不过目前主要是磷酸铁锂。

一方面在成本上更能接受，另一方面可充分借助比亚迪在大巴公交车的经验积累。对三元材料而言，还需要时间验证电芯的膨胀和性能衰减有什么影响。

8、CTP技术和刀片电池，哪种最适应发展趋势？

CTP技术是把整车厂跟电芯厂的交界区域往极限降成本，性能参数上主要是能量密度，其他并没太大改变。其效果有点像现在智能手机电池跟手机绑死状态，但售后维修性会下降。

虽然像威马、合众、北汽等一些宁德时代合作伙伴宣布要用，但并不是国内每家都采用，还处于评估状态。

目前来看，今年下半年底，可能会有一部分CTP技术方案的车型出现。但要等2022年没有补贴之后，才能真正评估CTP技术。

刀片电池属于制造工艺改进，可看作是CTP技术的前段。如果刀片电池的稳定性，一致性，寿命达到一定层次，再加上CTP技术，进行电芯—模组—电池包的垂直整合，经济效益将非常可观。

参考文献：

[1]比亚迪深度报告：刀片电池推出，预期有望提升[OL] CITICS汽车研究 2020-1-13

[2]权威专家解读CTP及刀片电池技术[OL]安信电新 2020-2-9