动力电池技术大混战：到底哪家技术更强？

最近，广汽集团发布的新型铁锂电池技术引来行业的广泛关注，该技术被命名为突破型复合电池技术——基于微晶技术的新一代超能铁锂电池技术。

而在上周，宁德时代推出的麒麟电池也揭开了神秘面纱，这款电池最大的核心亮点是可实现整车1000公里的超长续航。

除了广汽、宁德时代外，整车企业如特斯拉、比亚迪、上汽、长城等都拥有自己的动力电池研发技术，在电池新材料尚未突破之际，各家主要是以优化电池结构来提高动力电池的高性能和安全性。那么，这些百花齐放的电池技术究竟怎么样，它们各自的优势又有哪些？

广汽超能铁锂电池

体积能量密度提升20%，寿命可达150万公里

在6月28日举办的2022广汽科技日上，广汽发布了基于微晶技术的新一代超能铁锂电池技术（SmLFP），同时还发布了一款全新的氢能源概念车“绿境SPACE”。

据称，广汽在此次科技发布会上发布的突破型微晶超能铁锂电池技术，其通过多通路分流技术、阴极电势能缓冲技术、OCV三维空间响应面重构技术解决了磷酸铁锂电池充电速率慢、电池容量低、性能偏弱等特性。

对比当前市面上量产的磷酸铁锂电芯，其电芯能量密度提升了13.5%，体积能量密度提升20%，-20°C低温容量提升约10%，充电性能提升25%的效果，快充可达到2C以上，动力电池寿命可达150万公里以上，有效解决了“性能均衡”的锂电技术难题。

宁德时代麒麟电池

能量密度提高，续航可达1000公里

2019年，宁德时代在全球首创无模组电池包，也就是第一代CTP技术，该技术让电池包体积利用率突破50%。如今CTP技术发展到第三代，也就是前不久发布的麒麟电池，体积利用率达到72%，最直接的效果就是将三元锂电池的能量密度提升至255Wh/kg，磷酸铁锂电池系统能量密度提升至160Wh/kg。

其实，宁德时代的麒麟电池也没有对电芯材料做改变，而是进一步改进了电池组集成工艺，本质上是CTP 3.0技术的应用之作。

传统的电池采用电芯-模组-电池包的装配模式，而CTP则跳过了模组步骤，直接将电芯集成为电池包，因此也被称为无模组电池包。由于取消了包裹在电芯外的模组，电池包有了更多空间排列电芯，系统能量密度得以增加，从而提升车辆的续航里程。

同时，麒麟电池CTP 3.0技术保留了电池上盖板和托盘，将横纵梁、水冷板与隔热垫合三为一，集成为多功能弹性夹层，最终达到降低成本、有效阻隔热失控的效果。

通过全球首创的电芯大面冷却技术，还能实现5分钟的快速热启动及10分钟快充功能，改进后的电池成组技术，不仅适配磷酸铁锂电池，还适配于三元锂电池。

也就是说，除了能量密度更高以外，麒麟电池还实现了续航、快充、安全、寿命、效率、以及低温性能的全面提升。

从宁德时代公布的视频里，一组数据也直接反映了麒麟电池和特斯拉4680电池性能的差别。宁德时代首席科学家吴凯表示：“在相同的化学体系、同等电池包尺寸下，麒麟电池包的电量，相比4680系统可以提升13%”。

据了解，宁德时代的麒麟电池将于2023年量产装车，采用该电池的电动汽车续航里程将轻松突破1000公里。截至目前，包括理想汽车、路特斯汽车、哪吒汽车等多家车企相继以各种方式透露将采用麒麟电池。

日前，宁德时代董事长曾毓群在重庆车展上透露，在技术路线上，宁德时代在做全固态电池、半固态电池，还有凝聚态电池。他表示，动力电池化学体系的创新、结构的创新、制造的创新，再加上商业模式的创新，整合在一起，才能推动新能源汽车行业的发展。

麒麟电池的诞生，有望为宁德时代带来更多的机遇。从市场来看，麒麟电池给行业带来很大的改变，有望促进新能源汽车对传统燃油车的加速替代。

特斯拉4680电池

性能和成本兼顾

2020年9月的电池日上，特斯拉发布了4680无极耳大圆柱电池技术。4680电池外壳直径为46 mm，高度为80 mm，相比特斯拉此前采用的2170电池，4680电池体积更大，据官方数据，4680电池的能量密度将提升5倍、输出功率提升6倍，每千瓦时的成本会降低14%，搭载该电池的车型续航里程可提高16%。

与过去的1865和现在的2170电池相比，似乎4680电池体积变大了，但不只是这么简单，4680电芯在结构上也有很多创新和改进。

因为电芯体积增大，电池的阻抗也同步增大，于是特斯拉采用了无极耳技术，选择了在集流体末端留白未涂覆正/负极材料，这种设计大幅降低了电池的阻抗，解决了圆柱电池的发热问题，且安全性和快充性能都有所提升。

另外，特斯拉的4680电池使用干电池电极工艺，不使用溶剂，而是将少量（约5%-8%）细粉状PTFE粘合剂与正/负极粉末混合，通过挤压机形成薄的电极材料带，再将电极材料带层压到金属箔集电体上形成成品电极。这项工艺将会提高电池的能量密度，并且使生产能耗降低10倍。

除了以上几个特点外，特斯拉的4680电池还在阳极材料、阴极生产过程方面进行优化，将电池的续航能力增加20%，成本还会降低。

经过改进，特斯拉将增加54%的电池续航，降低56%的每千瓦时成本，减少69%的投资生产成本，能量密度提升之余，生产成本大大降低。也就是说，特斯拉的4680电池可以做到性能和低成本兼得。

比亚迪刀片电池

能量密度升级，安全性提高

比亚迪刀片电池，指的是电芯像刀片一样扁平且长条，且和口香糖的形状极其的相似。刀片电池虽然没有在材料上进行重大的创新，正极材料采用磷酸铁锂，负极材料为人造石墨。但刀片电池在结构和工程技术上是全球首创。比亚迪的刀片电池是一种长电芯方案（基于方形铝壳来做的电池），在比亚迪原有的电芯的尺寸基础上（比亚迪之前在用的比较多的是173的和148的两种），通过对电芯的厚度减薄，并增大电芯的长度，将电芯进行扁长化设计并且予以减薄设计。

与传统的技术电池系统相比，采用刀片电池的电池系统零部件数量减少40%以上，比能量密度虽然只提升了9%，但VCTP体积能量密度可增加50%以上，成本可下降30%以上。截止目前，刀片电池布局的专利至少超过了400件。目前刀片电池有单串刀片电池、多车刀片电池和多串方块电池三大类，灵活性高，多种长度厚度可供选择。

从业界口碑和汽车销量来看，比亚迪刀片电池有着亮眼表现，就连苹果都主动寻求与比亚迪的合作，目前已经有不少车企成为比亚迪刀片电池的客户，包括一汽红旗、长安汽车、丰田、福特、戴姆勒等。

在安全性和使用寿命方面，比亚迪刀片电池确实有着突出优势，而续航和快充，可能是其目前的最大短板了。目前纯电车续航突破1000km已经成为车企宣传的最大卖点，而刀片电池在能量密度方面较低，所以比亚迪急需带来性能更强的刀片电池2.0版本。

上汽魔方电池

电芯“超薄纯平”，支持换电

6月13日，MG纯电动车MULAN对外发布，在新车发布的同时，上汽的魔方电池也首次亮相。作为上汽与宁德时代共同研发的新一代电池，其将率先搭载在MULAN上。

上汽魔方电池的着力点在“ONE PACK”这一标准化上，同时具备“超薄、纯平”的特点。魔方电池是一款标准电池包，长宽统一，高度略有差别。电池包的长和宽是固定的——1300mm*1690mm；高度有三种：分别为110mm、125mm和137mm。

其电池包采用LBS躺式电芯和先进CTP技术（Cell To Pack无模组技术），电池整包厚度低至110mm，整车空间利用率更大，同时能将电池能量密度做到180Wh/kg，效能得到大幅提高。

长宽一致，三种高度规格的魔方电池

该电池包电芯可以采用不同化学体系，低能量密度体系的磷酸铁锂、钠离子、M3P等不同材料；中密度体系的三元电池5系、6系和高镍三元都兼容；高能量密度体系中硅碳负极、半固态都在可应用范围之内。

长城大禹电池

提升811高镍电池安全性

2021年9月24日，长城汽车举办大禹电池技术品鉴会，以“大禹治水，变堵为疏”为原理，推出的大禹电池技术，自研的大禹电池技术采用热源隔断、双向换流、热流分配、定向排爆、高温绝缘等多项技术，核心优势是可实现“电芯化学体系全覆盖”、“任意位置电芯” 、“单个或多个电芯”触发热失控的情况下都能实现不起火、不爆炸，将电池安全提升到了全新高度。

“大禹电池“有8大全新设计理念——热源隔断、双向换流、热流分配、定向排爆、高温绝缘、自动灭火、正压阻氧、智能冷却，目前已获得数十项核心技术专利。

其中研发团队全新开发出的双层复合材料放置在所有电芯之间，既能隔离热源，又耐火焰冲击，有效解决了传统气凝胶不耐冲击的痛点。同样地，模组间也采用高温绝热复合材料，可阻止火焰冲击和长时间传热传导。

双向换流和热流分配技术是指在热失控过程中将高温、高压气火流，有效控制热源按预定轨迹流动，减少对相邻模组的热冲击，再通过搭建燃烧模型、热力学与流体力学拟合仿真、冲击强度和压力计算等虚拟技术应用，可实现气火流在不同结构通道内的均匀分布。

大禹电池技术最核心的是定向排爆，它是通过分流、导流、换流将火源快速引导至灭火通道并安全排出，该技术目前已攻克了通道内压力和流量均匀化调节的难点，消除了热量集中，使气火流在通道内分层均匀流动。

如果电池管理系统识别到电芯已触发热失控，大禹电池可通过BMS和云端双重监控，确保整车快速开启冷却系统，抑制热扩散，并采用单张大冷板与箱体集成设计方案，有效避免管路因高温泄漏和爆裂问题，并且根据电芯和模组热失控温度状态，智能调节冷却系统的开闭时间、流速、流量等，实现不同热失控条件下、高效冷却策略。

总结

电动汽车生存之战，从动力电池争锋开始。电池技术竞赛是一场攻坚战，提升性能和降低成本是电池的永久命题，在电池材料短期内难有根本性突破时期，电池结构创新成为车企的重要抓手之一。在有限的底盘空间，最大限度提升电池体积利用率，体积利用率提升也能提升电动车的能量密度，关系着电动汽车续航能力、快充速度及性能表现。

在电池结构创新竞技中，整车企业和电池厂难分胜负。但可以肯定的是，固态电池有望成为下一个技术高点，软包作为与之最匹配的封装技术，是电池工艺的未来，期待动力电池行业能有新的突破。