3月29日，比亞迪宣佈正式推出"刀片電池"，並將率先搭載在漢EV上。刀片電池不僅能夠帶來更高的續航和安全性，同時還能有效降低成本，一亮相便吸引了許多人的關注。
事實上，除了比亞迪之外，國內有不少電池廠商也在做這方面的研究，大家熟知的寧德時代在去年就推出了與刀片電池類似的CTP技術，而這兩項技術有什麼差異也成了大家想要了解的地方。
不論是寧德時代的CTP還是比亞迪的刀片電池GCTP（以下簡稱刀片電池），其本質都是：優化電池包的空間利用率。為什麼會這麼說呢？首先，傳統電池包的構成模式是：電芯→模組→電池包。
而電芯組成模組的時候，模組內不是隻有電芯，還會有導電連接件、塑料框架、冷卻管道等“配套設施”，它們會佔據不少的空間。而CTP技術（Cell To Pack），就是想跳過模組，直接讓電芯構成電池包，這樣就能夠做到“沒有中間商賺空間”，提升電池包的體積利用率。
雖然說，兩種技術本質上都是相同的，但是從應用的角度來看，還是能發現一些區別。所有今天就來重點來聊一下，寧德時代CTP和比亞迪刀片電池有什麼不同。
- 磷酸鐵鋰VS三元鋰路線
首先在電芯類型的選擇上，目前寧德時代的CTP技術基於的電芯是三元正極材料，也就是主流的NCM523三元鋰電池，當然未來也會在磷酸鐵鋰電池上運用CTP技術。由於比亞迪早期的技術佈局重心全在磷酸鐵鋰電池上，所以比亞迪的刀片電池是完全建立在磷酸鐵鋰電池之上的。
- 兩種電池各有千秋
三元鋰電池的優勢是能量密度大，同樣重量的電池包，三元鋰電池的電量更多。相比之下，雖然磷酸鐵鋰電池的能量密度較低，但是磷酸鐵鋰電池在成本、安全性和電池循環壽命方面有著更好的表現。
所以如果都採用CTP技術，在電池包的能量密度都得到了提升的情況下，憑藉成本更低、安全性更高的優勢，走磷酸鐵鋰電池路線會更加受到追捧一些。
為了“跳過”模組或者減少模組數量，就需要把電池電芯的容量/體積做得更大，理論上這樣就能夠直接塞滿電池包。
比亞迪的刀片電池之所以稱之為“刀片”，是因為它長得就很像一塊刀片。它的方案是將電芯進行扁平化設計，增加電芯的長度，根據專利信息來看，刀片電池電芯的長度區間為400~2500mm。
寧德時代CTP同樣將單體電芯進行了大容量化處理，根據業內人士的透露，寧德時代CTP採用的電芯在外觀方面與之前的電芯沒有明顯差異，只是進行了放大“擴容”，一個CTP電芯等於4個傳統電芯的容量。
- 方形電芯結構穩定性高
從安全角度來看因為刀片電池電芯的長度特別長，並且刀片電池沒有模組，電芯只能依靠自身來實現支撐，雖然組裝進電池包後，電芯依次排列避免了這個問題，但是在運輸的過程中，還是有可能發生彎曲的情況。而寧德時代CTP採用的傳統方形電芯，在結構穩定性方面佔據一定優勢。
- 現階段刀片電池產能受限
從製造難度的角度來說，動力電池作為大宗製造業，有著非常複雜的生產流程，並且每一個環節都需要專門的設備運作，而刀片電池的創新更是對製造工藝提出了更苛刻的要求。
因為刀片電池的長度在400mm-2500mm，目前主流的疊片機供應商裡提供的最大產品規格也滿足不了刀片電池生產要求，刀片電池的生產設備需要比亞迪親自開發定製。相比之下，寧德時代CTP只需要在原有生產線的基礎上進行調整就能出產品。
其次，刀片電池電芯採用的是疊片工藝，而寧德時代CTP電芯採用的是卷繞式工藝。採用疊片工藝的電芯雖然在安全性、能量密度、工藝控制方面均比卷繞佔據優勢，但是疊片工藝的生產效率只有卷繞式的50%左右。
所以在刀片電池生產前期，刀片電池的產量十分有限，只能夠比亞迪車型使用，而寧德時代CTP電池很早就能夠實現供應給其他車企。
雖然兩家電池廠商宣稱的CTP技術都是“無模組”，但是實際上寧德時代CTP與比亞迪刀片電池的“無模組”化程度是不相同的。
- 寧德時代CTP：小模組到大模組
根據專利信息我們可以查到，寧德時代CTP電池包裡面是包含兩個以上的電池模組，並且每個電池模組裡面都設置有多個電芯和容納這些電芯的框架。也就是說，寧德時代的CTP技術實際上就是將之前的小模組換成了更大的模組。
它的主要亮點是：一個大模組裡面被若干個散熱板分割成很多的空間，電芯就像電腦硬盤一樣，插進這些小空間。所以在電池體積不變的情況下，採用CTP技術的電池Pack包內體積利用率會提升了15%-20%。
- 刀片電池是真的“無模組”
相比之下，比亞迪刀片電池的“無模組化”程度要更高一些，實際上我們可以簡單理解為刀片電池包只用了一個大模組（就是電池Pack包本身）。
在電池包中，單排的刀片電芯會直接鋪在底板上，電芯兩端固定在端板上，由兩端邊框提供對電芯的支撐力。同時在刀片電池側脊背上安裝高強度板，這樣電池側面就可以承擔支撐作用，並且不需要在佈置結構件。
（來源：專利CN 110518174 A）
但是用電芯自身的強度來實現自我支撐，同時再依靠集成後的電芯強度來增加整個電池包的結構強度，這點有待最後的產品檢驗，因為這對電芯殼體的強度要求十分的高。
得益於該新技術，刀片電池的體積比能量密度相比過去能夠提升50%，不同規格的電芯體積比能量密度分別達到了439Wh/L、448Wh/L、449 Wh/L、450 Wh/L，這個數據與NCM811電池的體積比能量差不多。
換個角度來看，目前採用刀片電池技術的比亞迪磷酸鐵鋰電池Pack的重量比能量密度可以達到140Wh/kg，與當下採用NCM523電芯的電池Pack相當。對於電動車來說，體積比能量密度更加重要。
除了續航里程和價格成本之外，動力電池安全也是消費者關心的重點。在熱管理方面，比亞迪刀片電池和寧德時代CTP方案都提供了水冷和風冷兩種方案。其中乘用車為水冷方案。
- 刀片電池熱管理更先進
不同的是，刀片電池的水冷方案是把水冷板放在整個電池包的上面，與模組頂板的直接接觸，對電芯側面窄邊進行冷卻。同時，為提高導熱效率，模組頂板與電芯側面之間有導熱板，整個包的溫度差控制在1℃以內。
此外，電芯的另一側面與模組底部之間有隔熱層，以隔絕電芯與外界的熱交換，起到保溫作用。對於熱失控情況，比亞迪刀片電池的處理思路是：正對著防爆閥設計進氣孔，將熱失控發生後的氣體、火焰等引導到排氣通道，經排氣通道排向周圍環境。
而寧德時代CTP的風冷方案與其之前的熱管理方式相同，它是把水冷板放在整個電池包的下面，與模組底板直接接觸，對電芯進行冷卻。與此同時，為提高導熱效率，電芯的側面、殼體裡面填充導熱膠。此外，在電芯側壁和電芯殼體間內置壓力或者溫度傳感器（提前探測熱失控）。
從硬件層面來看，比亞迪GCTP技術為電池Pack設計了新的排氣孔和排氣通道。而寧德時代CTP技術下的電池Pack較為傳統，沒有類似的排氣通道設計，火焰、煙霧或氣體很容易聚集在模組內，對電芯造成二次傷害。
從技術層面來說，比亞迪刀片電池GCTP技術不僅在刀片電芯設計上很有創造性，同時它在“無模組化”的方面表現的也更徹底。相比之下，寧德時代CTP技術相對保守一些，或許只是把之前在公交大巴車上的“大模組”電池經驗拿過來用。
當然正是由於比亞迪刀片電池是一次“從上到下”的技術進化，這也導致這種創新將對於生產線、製造工藝等都有著全新的挑戰，因此在商業化的進程上，比亞迪刀片電池GCTP技術將滯後於寧德時代CTP技術。
不過不論是寧德時代CTP還是比亞迪的刀片電池GCTP，都能夠顯著提高純電動車的續航里程，同時降低動力電池價格，這對消費者而言是一件好事。無論如何，CTP技術在中國已經成為新的發展方向。
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