隨著補貼政策退坡，車企和電池生產商都不得不在成本控制上再下功夫，包括貴金屬材料成本、研發和製造成本的降低，會大幅減輕整車的規劃壓力，一方面給品質提升預留更大空間，一方面保持價格優勢，提升整體價效比，中國產特斯拉在售價跌破 30 萬大關後引來大批消費者關注就是最好的例子。

採用全新 CTP 技術的無模組電池包，相較於目前市場上的傳統電池包，在成本上，CTP 電池包體積利用率提高了 15%-20%，零部件數量減少 40%，生產效率提升了 50%，投入應用後將大幅降低動力電池的製造成本，能量密度也上升到 200Wh/kg 以上。

CTP（Cell To Pack）是什麼？

作為消費者，大部分人都不樂於鑽研如此深的硬核技術，用大家最容易理解的話形容 CTP——簡化包裝，降低成本。以運輸雞蛋為例，假設以前的運輸方式每 20 顆雞蛋用一個禮盒包裝從 A 點運送到 B 點，CTP 技術則化繁為簡，每 1000 個雞蛋裝一箱甚至一整車雞蛋只用一個箱子打包，從 A 點運輸至 B 點，從而節省包裝成本與運輸重量。顯然，如此包裝產生的安全性和因運輸而損壞的雞蛋排查便利性都大大降低，這也是 CTP 的優勢與缺陷。帶著這樣的概念下文具體介紹到底什麼叫 CTP 技術。

一般電動汽車上搭載的電池包，由電芯（Cell）組裝成為模組（Module），再把模組安裝到電池包（Pack）裡，形成了“電芯（Cell）——模組（Module）——電池包（Pack）”的三級裝配模式。而 CTP，即 Cell to PACK，是電芯直接整合為電池包，從而省去了中間模組環節。既然說是取消模組直接整合到電池包，那麼就要弄清楚模組的作用。

什麼是模組？

所謂模組，就是將部分相關零部件構成一個模組，也可以理解為一個零部件集合、總成的概念。在電池包這一領域，將若干電芯、導電排、取樣單元及一些必要的結構支撐部件整合在一起構成一個模組，也叫模組。去掉模組後，其關聯的高壓線纜、通訊線纜、冷卻/預熱迴圈管路、BMS 監測模組、溫度感測器、電流感測器等裝置，都要進行相應的改進或重新佈設。寧德時代 CTP 技術路線基於高鎳三元鋰架構，其核心是減少了模組數量，直接由多個大容量電芯組成標準化電池包，再靈活堆疊組成更大的電池模組，適應不同車款的儲能需要。目前 CTP 有兩種技術路線，一種是以大模組替代小模組的方式，另一種採用完全無模組方式。

Model 3 是由四個長度約 2 米的大模組組成，而之前特斯拉 Model S 的模組為 16 個

以大模組替代之前小模組把之前的小模組去掉側板，用紮帶連線起來，把模組做大，實際上，特斯拉 Model 3 所採用的基於 21700 整合化大模組已經展現出了這種趨勢的效果，相對此前 Model 3 僅電池成本就降低了 35%。

大模組方案——寧德時代 CTP

其主要亮點是在模組與模組間採用一種套筒的連線方式緊貼在一起，同時套筒下有固定裝置與整車相連，這樣整個模組簡化了結構，也實現了輕量化。

寧德時代專利

如圖一至圖四所示，每個電池模組 11 均包括框架 111 和容置於框架 111 內的多個電池單體 112，相鄰的框架 111 之間固定設定有上述套筒 12，該套筒 12 具有用於穿設固定件的通道 124，固定件穿過上述通道 124，組裝成電池包 1，隨後在安裝樑 13 作用下，固定於整車內。

圖一

圖二

圖三

圖四

從以上分析可以看到，CTP 並不是很先進的技術，無非就是採用大電芯和大模組，主要對電池包內部的連線進行結構上的優化，省去了中間過程的零部件，從而簡化裝配工藝和流程。寧德時代 CTP 電池單體電芯容量從最初的 50Ah 到現在的超過 200Ah，大大減少了殼體的佔比。

其優勢主要有三點：第一，CTP 電池包因為沒有標準模組限制，可以用在不同車型上，使用廣泛；第二，減少內部結構組建，CTP 電池包能提高體積利用率，系統能量密度也間接提升；第三，其散熱效果要高於目前小模組電池包。

寧德時代 CTP 電池技術與 811 高鎳電芯結合，將會用更高的能量密度獲得更好的續航里程，據寧德時代目前公開的資料顯示，CTP 電池組仍然會採用方殼封裝，考慮到目前高鎳電池的穩定性，這種封裝是比較好的選擇。

無模組方案——比亞迪刀片電池

比亞迪的"刀片"電池則基於其所擅長的磷酸鐵鋰技術，採用自家研發的長度大於 0.6 米的大電芯，電池單體同樣向大容量進化，但電芯形狀更加扁平、窄小（長邊可以定製變化，單體最大穩定長度可以達到 2100mm），通過陣列的方式排布在一起，就像“刀片”一樣插入到電池包裡，這也是大家稱之為“刀片電池”的原因。

比亞迪披露的專利

我們大膽猜測“刀片電池”從一開始就考慮到自家產品的多規格適應性需求。"刀片"的窄邊做得儘量小，意味著垂直高度更容易適應高底盤和低底盤車型。未來或許會基於此開發超薄底盤的多功能車，讓使用者獲得更多的使用空間以及更大的電池容量，該方案相應的提升動力電池總成的能量密度同時，可以獲得更好的電芯散熱/預熱設定，在複雜工況充放電模式下電芯溫度差可以控制在 1℃。

最新車型比亞迪漢即將搭載的正是這款“刀片電池”，體積比能量增加 50%，成本下降 30%，續航里程達到 605km。比亞迪 CTP 電池技術與磷酸鐵鋰電芯結合，將會帶來更好的耐溫性同時也降獲得穩定的續航里程，成本的減少也將為車輛帶來更強的競爭力或是更好的利潤空間。

由於比亞迪早期的技術佈局押寶在磷酸鐵鋰上，這也是“刀片電池”採用磷酸鐵鋰的重要原因之一，磷酸鐵鋰電池不需要鈷金屬，對比三元鋰電池，成本更低，目前市面磷酸鐵鋰電池售價 0.65元/wh，遠低於三元電池 0.85元/wh。當然押寶磷酸鐵鋰的原因並不是因為它更便宜，反而是因為其安全性高、迴圈壽命長等重要優勢，藉助刀片電池的封裝優勢，進一步減少了磷酸鐵鋰能量密度低的弱點。

磷酸鐵鋰電池優點：

（1） 能量密度高：標稱電壓為 3.2V，能量密度是鉛酸電池的 4 倍左右，體積小、重量輕；

（2）安全性強：磷酸鐵鋰正極材料有良好的電化學效能，充放電平臺平穩，充放電過程結構穩定；

（3）高溫效能好：外部溫度 55℃ 時電池正常工作；

（4）高功率輸出：標準放電為 0.2C、可 3C 充放；

（5）長迴圈壽命：常溫 1C 充放電，單體經 2000 次迴圈後容量仍大於 80%；

（6）環保：整個生產過程清潔無毒，所有原料都無毒。

CTP 封裝耐受力變差了嗎？

由於去除或簡化模組，電芯直接固定在動力電池總成內部，就要進行必要的結構加強，已獲得碰撞過程中的被動安全設定。也正是因為去除了模組，動力電池總成的自重將會不同程度的降低。

對於長期使用的私家車而言，普遍採用非承載式車身，沒有大梁，電池結構還需要能夠承受車身反覆形變帶來的長時間應力變化。電池模組作為底盤上的核心部件以及受力部件，必須考慮結構強度以適應汽車複雜的使用場景。側向碰撞的抵禦能力是最顯而易見的需求，廠家通常會對電池包外殼的結構和材料運用以提升這方面能力。

電池包受扭轉力模擬模型圖

通過結構分析，我們可以看到，寧德時代 CTP 技術因為考慮到體積封裝效率的最大化，大模組之間的連線可靠性更容易受到對角線反覆切應力的影響，對於高壓線束和冷卻系統的連線挑戰比較大，值得一提的是，寧德時代申請的電池包專利取消了現有技術中的電池箱體，直接將電池模組通過固定件穿過套筒或者利用安裝樑直接裝在整車內，在實現電池包輕量化的同時，也提高了電池包在整車的連線強度。

比亞迪電池包安裝位置

而比亞迪"刀片"電池實際上仍然保留了模組封裝和電池包封裝的整體構型，同時從專利圖可見，其電池包封裝將有可能根據車型需要，預留形變空間，避免超薄大電芯直接受力。從結構耐久性上看，比亞迪刀片電池封裝更容易做出可靠的產品。

不過，這樣的保險結構也會帶來其他問題，從工信部公佈的比亞迪漢電池功率密度來看，只有 140Wh/kg，這個資料是什麼概念？放在 2019 年是中等甚至偏下的水平，來到 2020 年則僅僅是入門水平，如果未來比亞迪可以把該技術進一步優化，將磷酸鐵鋰電池能量密度提升至 200Wh/kg 甚至更高的話，三元鋰電池恐怕只能通過進一步提高能量密度以及獲得更多市場份額。

阻止 CTP 成為“大哥”的攔路華

CTP 雖然有著如上顯示的諸多優勢，但是取消模組環節，也會帶來很多風險。CTP 對電芯一致性的要求更高，電芯由於充放電膨脹造成的形變和散熱效能變差兩個問題需要在整個電池包層面進行考量。

最為重要的是一旦單個電芯發生故障，就會涉及到更換整個電池包，而不是之前只需更換某一個模組，維修成本會大幅增加。這也是特斯拉電池飽受大家詬病的痛點之一——維修成本過高，買此種類型電池的車主要著重關心一下相關保險的細則，以免一次事故就讓整臺車“喪命”。

CTP 是電池技術的另一個風口？

能量密度提升是最能讓電動汽車愛好者興奮的訊息，畢竟能量密度的上升可以實實在在的解決電動車身上最大的痛點。想象一下，當市面上的電動車都可以輕鬆做到 700km 續航時，大家對待電動車和汽油車的態度是否會有 180° 大轉變？正因此，大家對於 CTP 都甚為關注，看完此文你大概也會發現，其實 CTP 技術背後本質上是電池廠商和車企的博弈，該技術的優點和缺點都是非常明顯的。根據目前已知資訊，北汽新能源的 EU5 後續會搭載採用 CTP 技術的電池包。

現在電池廠商做模組並非強贏利點，並且大多數車企自己可以做模組，例如華晨BMW、北京賓士、通用汽車等，反而做 PACK 才是可行的出路。而電池廠商只有轉變為 CTP 方案，之後才有機會去做整個 PACK，CTP 因此也被打包和宣傳為動力電池的下一個風口。

編輯總結 /

不知道通過此篇文章您看懂 CTP “套路”了嗎？正如雙離合+TIS 被打包宣傳成黃金動力組合動力強油耗低，但它沒有說其可靠性一般維修成本高且並不適合中國擁堵路況的弊端，CTP 技術的確可以較為明顯的提升電池能量密度，但是也的確存在著相對不穩定的硬傷。作為消費者，你可以選擇做第一個吃螃蟹的人，從中獲得一些與眾不同的體驗，也可以選擇保守觀望。