第一节课时,我们讲过动力电池想要降本,主要有六条路径。而整个产业发展到今天,那些化学层面可以优化的空间已经越来越小,如今的降本更多体现在设计的精简上。
说到了设计的精简,我们就得把电池系统说一下。
首先,在电池系统里最小的单位是「电芯」,多个电芯组成模组,然后多个模组再组成电池系统(电池包)。
而设计精简就是把「电芯到模组再到电池系统」这一传统流程,砍掉中间的模组部分,由电芯直接构成电池系统。
这样做的好处,不仅可以省下模组的硬件成本,还可以装下更多的电芯,使得电池包的空间利用率大幅提升。
那到底能省下多少成本呢?
我们这里,找了份光大证券的研报,当然这份研报中的数据有些老旧,和实际可能有些出入。
从这张图中可以看出,不论是三元还是磷酸铁锂,模组的硬件成本往往会占到电池总成本的 15%,因此这 15% 也就是精简设计的上限。

说完了设计精简的大概思路,我们来看下两大电池厂商给出的精简思路,分别是比亚迪的刀片电池,和宁德时代的 CTP。
关于两个电池的历史部分,我们这里也就不水字数了,我们会专注于电池的结构拆分,以及未来变化的趋势上。
我们先来看下设计精简的起源,也就是宁德时代的 CTP 技术。
看缩写 CTP,可能会不知所云,但把它的全称摆在面前,就会立马 get 这项技术,CTP,英文全称是 Cell to Pack,翻译过来就是从电芯到电池,也就是无模组架构。
我们这里稍微展开说下,CTP 实际上是个技术平台,并非是宁德的专利,例如比亚迪、蜂巢等公司,都用到了 CTP 的思路。
而我们现在会把宁德与 CTP 之间画等号,更多是因为宁德是这项技术的引领者。
当然为了达到 Cell to Pack,宁德并不是直接取消了模组硬件,它是先把电芯做大,然后再堆叠成电池系统。
根据安信证券的纪要,宁德是在电芯宽度不变(148mm)的情况下,把厚度从原来的 26.5 毫米(mm)扩展至 50 到 70 毫米(mm),以此形成较为「矮胖」的电池,然后再用胶水和套筒,把电芯固定在托盘上。
所谓的套筒也就是图中圈起来的部分,依靠托盘的结构强度,减少结构件的需求。这样形成的电池,内部结构件较少,空间利用率自然更高。

这样形成的电池,在空间利用、生产效率以及成本上都有很大的优势,具体的数值我们这里就不细说了。
我们这里主要说下「劣势」,首先是维修较难,这点很好理解。
我们拿手机举例,在诺基亚时代,手机电池与机体本身是分开的,我们电池坏了,直接换一块电板就好了,自己都可以换,但到了 iPhone 时代,电池与机体高度集成,我们只能送回专业的维修点,进行维修。
手机是这样,汽车也是,以往某个电芯坏了,车厂只需更换那个模组,现在则是要维修整个电池包,难度肯定是几何级的上升。
维修难度的上升,这也引出了第二个问题,电芯的一致性需要进一步的提高,因为 CTP 电池的维修成本远高于传统的有模组电池,所以对于车厂来说,除非看到大规模量产的成功,要不然推行 CTP 就显得有些动力不足。
但对于宁德来说,CTP 又是必须要走的一步棋,不仅是降本增效,而是借 CTP 垂直整合产业链,以往的整车厂自己采购电芯组装成电池包的情况,将一去不复返。
并且由于维修难度的上升,电池的售后、维修、更迭也需要与自身绑定,如此一来电池厂将在和主机厂的对话中拿到更多的话语权。
说完了 CTP,我们来看下「刀片电池」。
上面,我们也提到了刀片电池本质也是 CTP。相比于宁德宽度不变,厚度增加,矮胖形的扩容方法。比亚迪则是拉长宽度,上面我们提到常规电芯