新能源动力电池集成和管理技术盘点！哪家最强？

2023年和去年相比，新能源行业对于电池技术的发布会明显减少，回看国内电动汽车发展历程，技术核心围绕安全、续航和充电三方面开展研究。而电池技术的发展可分为基础材料、制造工艺还有系统集成三条路线。其中，系统集成技术研究厂家众多，有电芯制造供应商也有主机厂，发布的设计概念各式各样、难分高下。那么最终到底哪家技术最强？我们今天一起来看看。

传统电池集成管理技术（CTM）

我们先看看电池集成技术发展的起点—传统的电池包集成技术CTM（Cell To Module），该技术先将若干电芯串并联成模组，再将模组装配成电池包，最后将电池包安装到汽车底盘。在这个阶段，电池包集成技术的主要厂家是电芯和第三方电池包设计厂家。是车辆转型油改电时期最常见的电池集成技术，鉴于方方正正的电池箱和油车的安装空间不匹配，造成了空间利用率低，最终电芯集成为到车辆后空间利用率仅40%。该结构的好处是电芯被结构件保护，电池包强度高，成组难度小，方便后期维护。适用于电动汽车前期对电池性能了解欠缺和BMS管理技术成熟度不高的阶段，随着新能源汽车的快速普及以及锂离子电池性能开发，大模组化、去模组化、车身一体化技术成为主流趋势。

CTM集成技术

大众ID.3CTM技术电池包

集成管理技术的进阶（CTP）

在认识到传统集成技术利用率的缺点后，众多企业都着眼于相关优化技术的投入，毕竟系统集成开发提升能量密度的方式立竿见影。在进入2019年后半年，宁德时代发布第一代CTP技术，将体积利用率提升至55%。

无模组的CTP技术电池包

到2022年发布的第三代CTP技术，体积利用率继续提高至72%（特斯拉4680电池体积利用率约为63%），其创新开发的多功能弹性夹层兼具散热、缓存和支撑的功能，将散热由原来的平面散热改为立体散热，散热的提升了意味着充电速度和安全性的提升，可实现5min热启动、10min从10%快充至80%等功能，在极端情况下，通过急速降温也能有效阻隔电芯间的热传导，避免热失控的蔓延。随着电池集成技术的提升，对电池的一致性和热管理要求更高，随之增长的还有电池包的后期维修费用。

无模组的CTP技术电池包

“传统三层结构”向CTP不断优化，车企和电池厂商的配套关系也开始分化。有能力的车企向下整合开发CTB和CTC技术，能力较弱的车企向上整合，与电池厂家合作开发CTP相关技术的电池包。

整车理念开发的集成技术（CTB、CTC）

CTB技术即消除了模组和电池包的概念，直接将电芯集成到汽车底盘当中，汽车底盘已经完全面对电动化正向开发，单体直接集成底盘的方式可极大的提高空间利用率。而电芯集成底盘的技术涉及整车开发。因此，CTB和CTC技术一般由车企主导开发，代表车企分别为比亚迪和特斯拉。

2022年5月20日，比亚迪举行了CTB技术暨海豹预售发布会，首发CTB车身一体化技术及搭载CTB技术的e平台3.0纯电动车型—海豹。采用自研的刀片电池阵列式排布，电池包上盖和电池托盘将刀片电池夹在中间，形成了类蜂窝结构，刀片电池作为整车结构件极大提高了整车扭转刚度，由于刀片电池可以看做一个最小单元的电池模组，让电源系统保持了一定的可维修性，空间利用率66%，整体能量密度提升10%。比亚迪CTB技术依旧保留了车辆底盘的中间横梁结构，以保证车辆的整体刚度。

比亚迪CTB

以特斯拉为代表的CTC技术则取消了车辆底盘中间横梁结构。如特斯拉Model Y使用自研的4680电芯将单体直接堆满中间底盘并通过四周灌满胶的方式将电池完全固定在车辆底盘，由于4680电芯安装之间存在缝隙，其空间利用率63%略低于比亚迪的66%。同时，由于4680电芯比刀片电池更小，全部集成在车辆底盘除了对散热和电池管理有极高的要求外，对电芯单体的串并联精密焊接同样有苛刻要求。要知道灌胶固定后的CTC集成技术如果出现质量问题基本毫无维修性可言！

特斯拉CTC技术 Model Y底盘

电池集成管理技术的折中方案（MTC）

2022年4月25日，零跑发布了CTC电池底盘一体化技术。虽然零跑官宣CTC技术，但严格来讲是应该MTC。即将模组直接集成到汽车底盘，跳过了电池包的结构。将电池托盘骨架结构与车身梁结构结合形成双骨架环形梁式结构，同样能提高整体结构效率，实现轻量化。

这样的方案在降低了电池管理、散热的技术要求，提高后期车辆的可维修性。技术方案介于CTC和CTP之间取平衡。搭载在其旗舰车型零跑C01上，最大带电量为90kWh，CLTC最高续航为717km，采用三元锂电池。对比与其尺寸相当的比亚迪汉，带电量为85.4kWh，CLTC最高续航为715km。这意味着零跑C01搭载密度更高、带电量更高的三元锂电池才在续航上勉强做到和比亚迪汉的无模组刀片电池技术相当。零跑拿着一副好牌并没有打出好的结果，在硬核技术方面还有很大的提升空间。

零跑CTB技术发布会

“刀片电池”的变种（JTM）

2022年6月17日，国轩高科JTM电池发明专利获得国家知识产权局授权。JTM技术是把电芯分割成更小组成单元—卷芯后再集成为模组的技术，该技术直接跳过电芯，以卷芯为最小单元，在电芯内部并、串联集成，与刀片电池较为类似，但刀片电池内部为一个整体，而JTM可以想象成将刀片电池内部分成了几段。该技术减少了外部连接件的数量，在更为微观的层级实现串并联，能量密度更高，成本更低，且工艺简单，易形成标准化。

国轩高科JTM技术

目前JTM技术未看到运用车型，但基于基于JTM技术，国轩高科也正式切入换电领域。推出了JTM 磊石换电技术，实现充、换、储一体化。据悉，基于该技术的产品已经获得批量订单，并将于近期进入工信部的新车公告目录，我们拭目以待。

结语

通过上述对各种技术路线的盘点，很欣慰的看到了国内新能源车企和电芯企业在车辆电池技术上的造诣，已经完全摆脱燃油时代受制于发动机技术的窘境。

在技术对比上，作者认为从集成度、可用性上看宁德时代的CTP技术更加极致。而在技术运用的普及性和可靠性方面，特斯拉和比亚迪不相上下。在换电和标准化领域，国轩高科走在了前列。