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CTP技术不断迭代创新 事件驱动宁德时代发布CTP3.0麒麟电池

日期:2022-06-29    来源:大众证券报

国际储能网

2022
06/29
14:07
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关键词: 麒麟电池 宁德时代 刀片电池

近日,宁德时代正式发布了CTP3.0麒麟电池,并宣布将在2023年实现全面量产。麒麟电池包性能进一步提升,电池包能量密度可做到255Wh/kg,系统集成效率达到72%,同时可实现4C快充和50%的导热性能提升。宁德时代此前已推出两代CTP技术,从第一代CTP技术中依然有模组的痕迹,到第二代CTP技术中电芯集成直接装入电池箱,宁德时代不断通过设计优化,实现了CelToPack的高集成化设计。

业内人士表示,麒麟电池通过设立弹性夹层、改变水冷板结构、智能利用底层空间等方式实现了电池更安全、更长续航里程、实现快充等性能提升,电池结构的改变也伴随着相关材料的升级与增长,麒麟电池在隔热、轻量化、绝缘等方向上的升级将会给水冷板、导热球铝、LIFSI、聚氨酯、气凝胶、绝缘材料等带来投资机遇。

事件驱动 宁德时代发布CTP3.0麒麟电池

6月23日,宁德时代正式发布了CTP3.0麒麟电池,并宣布将在2023年实现全面量产。

电动汽车发展之初,很多车型是由传统燃油车汽车底盘改装设计,因此底盘结构中留给电池包的空间多为不规则形状,由此造成了电池包对电芯的尺寸需求差异较大,不同尺寸电芯助推了制造成本升高,为了统一电芯和模组尺寸,以规模化效应帮助电芯降低成本,德国汽车工业联合会推出了VDA标准电池尺寸和模组尺寸,针对不同的车型应用,VDA定义了5种方形电池尺寸,这也逐渐成为汽车公司选用的电芯尺寸。

随着新能源汽车的高速发展,电动汽车底盘的设计也逐渐转变,各公司也推出了各自的电动化平台,如大众汽车的MEB、PPE等,电动汽车电池包尺寸愈发规则,能够充分利用底盘空间,这其中VDA标准尺寸的模组依然被广泛使用,国内包括宁德时代在内的电池公司也推出VDA尺寸电芯模组。

目前,主要有两条途径优化,化学体系升级和结构优化。结构优化中,电池包本身集成效率的提升可以推动能量密度的提高,标准模组受限于尺寸固定,且模组需要有端板侧板等模组附件,导致标准模组无法充分利用电池包内空间。

为了充分利用电池包内空间提升空间集成效率,CTP(CelToPack)的设计思路应运而生,核心思路是将电芯直接集成到电池包中,取消了模组这个概念,既能提升能量密度,同时减少模组附件的数量,降低电池包重量。

2019年,宁德时代推出第一代无模组电池包CTP,体积利用率达55%。2022年推出CTP3.0,体积利用率达72%,高于4680电池的63%。通过提高体积利用率,简化电池包设计,CTP3.0麒麟电池能量密度达到255Wh/Kg,系统集成效率达72%,可支持续航超1000公里,同时实现5星安全。通过简化模组结构,使得电池包体积利用率提高20%-30%,零部件数量减少40%,生产效率提升50%。

行业前瞻 各大电池企业纷纷布局CTP

宁德时代于2019年推出首代CTP技术,起到了里程碑式的作用,开创了电池结构无模组时代。北汽新能源EU5为首款搭载该型电池包的纯电动车型,蔚来汽车、小鹏汽车、特斯拉等新势力企业也推出搭载该技术的车型。目前来看,电池企业纷纷布局CTP,技术方案各尽所长。

比亚迪刀片电池充分利用电池包内空间,将刀片电池直接安装到电池包壳体中,集成效率表现优异,刀片可以将磷酸铁锂电池包的能量密度做到150Wh/kg左右。比亚迪的刀片电池主要适配磷酸铁锂电池,可以充分利用磷酸铁锂充放电过程中膨胀收缩应力相比三元较小,化学体系相对稳定的特点,尽可能多的将电池包内空间布置规则的电芯。比亚迪基于刀片电池也进行了全面的专利布局,申请了大量专利进行保护。在2020年3月正式发布刀片电池之后,比亚迪逐渐在全系车型中应用刀片电池,实现了刀片电池的大规模应用落地。

此外,中创新航推出CTP技术方案OneStopBettery,且中创新航装机量的增加有望推动该方案在整车中的应用。中创新航表示,OneStopBettery拥有众多原创技术,包括超薄壳壁,多维壳体成型,多功能复合封装、一体桥接电连接,高剪切外绝缘等技术,使结构重量降低了40%,零部件数量减少了25%。

方案不断迭代,特斯拉电池包的设计从ModelS的模组,到Model3的大模组,再到即将量产应用的4680方案中的电芯直接入壳实现了CTP,集成效率不断提升。特斯拉的电池设计中,集成效率的不断提升一方面是通过结构设计不断优化,另一方面在电池包内部结构胶的应用也是不断探索前进,4680电池包的方案中,结构胶的作用更加凸显。

市场机会 麒麟电池带来材料机遇

兴业证券表示,随着第三代CTP麒麟电池的推广,宁德时代将在电池包性能提升、成本控制、生产效率提升等各方面更进一步,推荐CTP技术不断迭代改善的核心电池公司宁德时代,建议关注刀片电池核心公司比亚迪;电池托盘性能需求提升叠加需求量伴随CTP电池放量带来业绩增量的公司,建议关注和胜股份,祥鑫科技;电池热管理需求不断提升带来的热管理核心零部件水冷板增量需求,建议关注银轮股份、科创新源。

国金证券则认为,麒麟电池通过设立弹性夹层、改变水冷板结构、智能利用底层空间等方式实现了电池更安全、更长续航里程、实现快充等性能提升,电池结构的改变也伴随着相关材料的升级与增长,麒麟电池在隔热、轻量化、绝缘等方向上的升级将会给水冷板、导热球铝、LIFSI、聚氨酯、气凝胶、绝缘材料等带来投资机遇。通过对麒麟电池相关材料的梳理,建议重点关注拥有导热球铝产品的联瑞新材、壹石通;在LIFSI产业链上布局的凯盛新材;聚氨酯材料公司汇得科技;具有气凝胶产能布局的中国化学。

中泰证券指出,麒麟电池预计2023年量产,目前已有理想等多家主流车企确定导入应用,其市场化普及将带动产业链整体规模增长,建议关注高压快充、热管理及水冷板环节相关通信标的,如永贵电器、科创新源、飞荣达等,以及快充及换电模式推进带来的高压连接器机会,对应标的瑞可达、中航光电、合兴股份等。

其中,永贵电器在国内率先实现液冷充电枪商业量产,客户覆盖主流新能源车厂、充电桩厂及充电运营商,科创新源控股子公司瑞泰克为宁德时代新能源电池液冷板主力供应商,飞荣达于2021年11月与宁德时代签订36亿元合作协议,5年合作周期内为其提供压铸件、液冷板、连接件等产品。

申万宏源证券提出,麒麟电池的高能量密度和快充体系路线,将进一步加快高镍三元和快充负极的渗透进程。随着镍含量提高,三元材料的热分解温度降低,放热量增大,带来电池的热稳定性变差。关注技术实力突出、研发体系完善的电池企业,建议关注宁德时代。关注受益于麒麟电池放量的细分材料环节,主要包括高镍/高电压三元、快充负极、新型锂盐添加剂、新型导电剂等,建议关注当升科技、容百科技、厦钨新能、德方纳米、杉杉股份、璞泰来、新宙邦、天奈科技、道氏技术。


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