文丨中金企业

麒麟电池发表，电池包功能再进级。麒麟电池为宁德时期第三代CTP电池包，比较前两代CTP技艺，麒麟电池十足撤消模组形态设置，并经过冷却构造上的改良，让得麒麟电池平安性、电池生命、快充功能以及比能量密度进一步提高。

电池构造创新层出不穷，没有模组化、集成化成趋向。随着电池资料技艺迭代趋缓，叠加当前原资料涨价背景，电池构造创新或将成为车企和电池厂进一步提高功能和下降本钱的要紧抓手。在电芯层次，比亚迪公布刀片电池提高体积应用率，特斯拉则公布4680大圆柱电池推进电池能量密度提高。体系层次，宁德时期先后公布三代CTP技艺，比亚迪与特斯拉则公布CTC/CTB电池车身一体化技艺，零跑、上汽等全车厂也公布MTC/CTP等技艺创新，咱们以为没有模组化进行或将成为趋向。

咱们以为能源电池模组向大大小、没有模组方向进行，是电芯素质提高后对能量密度追求的势必抉择。电动车为提高续航路程，需在局限的底盘体积内应提高空间应用率，尽可能多地放置能源电池以增添实质带电量。早期因电芯制造老练度低、绝对性稳固性较弱，需运用较多模组以加强电池平安性、下降修理本钱。日前随着单体电芯素质提高，电池公司不停研发大模组甚而没有模组以降低里面零部件、提高成组效能和电池空间能量密度。同一时间，CTP等没有模组化技艺也有助于电池降本并推进准则化与换电等新商业形式推广。

电池包构造迭代将加重电池公司间分化，具有CTP/CTC优先技艺能力电池厂有望进一步巩固配套份额并得到技艺溢价带来的超额收益。技艺能力较弱的车企将CTP/CTC电池包设置十足交由有实力的电池厂，电池厂则往下游拉伸，同一时间与车企的绑定粘性进一步加强。而技艺能力较强的车企将主导CTP/CTC设置、造成差异化竞争，仅与部分技艺实力强的电池厂结合开发，其余电池厂家将从模组供给商退化为电芯供给商，配套价格量有所下调。

风险

新燃料车销售数量不及预期，新技艺利用推广不及预期，产业竞争加重。

正文

麒麟电池发表，电池包功能再进级

麒麟电池为宁德时期第三代CTP技艺(Cell to Pack)。相较于惯例“电芯-模组-电池包”三级构造，CTP技艺省去或降低模组装配步骤，将电芯干脆集成至电池包或很大的模组，终归达到提升体系层级能量密度、下降本钱的目的。宁德时期第一、二代CTP的设置方案本质上用大模组替代小模组、仍保存模组形态安排；而依据宁德时期推出的麒麟电池构造，第三代CTP技艺：1）十足撤消模组形态布置，2）开创性的撤消电池包横纵梁、底部水冷板以及隔热垫的单独设置，集成为多功效弹性夹层，让得麒麟电池具有之下优势：

?极速温控，平安性提高。麒麟电池在两块电芯当中设置液冷板，电芯双面冷却，换热面积较原底部冷却方案扩大4倍，将电芯温控时间缩小50%，在电芯温度反常时极速降温，有用阻隔热失控，平安性更优；

?扶持4C高压快充技艺。电芯双面冷却设置带来散热效能提高，继而可适应很大电流和高压快充(4C)，做到5min热发动、10min充电80%；

?提升电池生命。当中多功效弹性夹层设置可在电芯膨胀时起到必定缓冲效用，比较电芯贴电芯的设置，电池重复生命延伸；

?比能量提升。麒麟电池十足撤消模组形态安排，进一步降低了构造件的用量，同一时间一体化设置的冷却构造，兼具水冷、缓冲、构造支撑多重效用，降低了横纵梁设置，让得电池包体积应用率提高，从第一代CTP到麒麟电池，电池包体积应用率从55%提高至72%，间接提高体系能量密度，磷酸铁锂体系能量密度160wh/千克，三元可达255wh/千克，较4680电池多装13%的电量，配合三元技艺可扶持电动车实现1000km以上续航路程。

图表：宁德时期麒麟电池包构造示意

材料来自：企业官网，中金企业探讨部

图表：麒麟电池多功效弹性夹层的设置

材料来自：企业官网，中金企业探讨部

图表：宁德时期CTP技艺迭代进程

材料来自：宁德时期官网，蜂巢燃料官网，蔚来车子官网，中金企业探讨部

电池构造创新层出不穷，没有模组化、集成化将成趋向

随着电池资料技艺迭代趋缓，叠加当前原资料涨价背景，电池构造创新或将成为车企和电池厂进一步提高功能和下降本钱的要紧抓手，咱们以为电池构造创新将由电芯和体系层级协同推行。

电芯构造创新：刀片电池与4680大圆柱电池引领

?刀片电池：2020年3月比亚迪公布刀片电池，针对方形电芯采纳扁平化和减薄设置，成组时电芯干脆充当电池包构造件，提升电池体积应用率。另外，刀片电池运用铁锂正极，并采纳叠片工艺，下降电池内阻同一时间进一步提升能量密度，且电池全体平安性较好，针刺实验没有明火、没有烟。

?4680大圆柱电池：2020年9月特斯拉公布4680大圆柱电池.比较2170电池，4680电池直径进一步增添到46毫米，大大小电芯下降了pack体系治理难度，降低了电池包金属构造件及导电接连件本钱，每kWh本钱下调约14%[1]。同一时间4680采纳了激光雕刻的没有极耳技艺，没有极耳构造让得电子活动距离大大缩小，内阻降低，让更平安、更高容量电芯成为可能，能量密度可达300Wh/千克，同一时间可带来更高的输出功率与更没有问题快充功能，在15分钟内可将电池电量从0充至80%，功率密度峰值可达1000W/千克以上。

图表：电芯层次构造创新包括4680大圆柱电池与刀片电池

材料来自：特斯拉官网，比亚迪官网，中金企业探讨部

体系构造创新：去模组化、集成化

体系构造的创新变种较多，全体表现出来模组化、集成化的特征：

?CTP（Cell to Pack）: 典范代表如宁德时期麒麟电池、上汽魔方电池以及比亚迪在产的刀片电池，撤消模组步骤，干脆将电芯集成在电池包上，但保存电池托盘、上盖板的设置。

?CTB（Cell to Body）：比亚迪2022年5月公布CTB方案，首先装载于海豹车型上，该方案将刀片电池的上盖与车身底板集成于一体、撤消了单独的上盖板设置，但仍保存电池托盘。CTB方案将电池包体积应用率进一步提高至66%、能量密度提高10%(咱们估计或挨近160千克/Wh)。

?MTC（Module to Chassis）：零跑2022年4月公布MTC方案，该方案保存了模组和电池托盘设置，将车身底盘作为电池包上壳体、撤消了单独的上壳体，让零部件数量降低20%、电池安排体积增添14.5%。

?CTC（Cell to Chassis）：特斯拉于2020年公布鉴于4680圆柱电池的CTC方案，干脆将圆柱电芯排列在车身上造成电池舱、首尾接连车身大型铸件，电池上盖代替车身地板，可减重10%，增添14%的续航以及下降7%的本钱。

对照各家CTP和CTC方案，宁德时期麒麟电池和特斯拉4680 CTC方案概括功能占优：

?能量密度：宁德时期麒麟电池铁锂/三元体系能量密度可达160Wh/千克/255Wh/千克以上，处于优先水准；而特斯拉4680 CTC方案，考量到圆柱排列天然存留间隙、成组效能低于方形，咱们估计体系能量密度较麒麟电池略低。

?冷却成果及散热功能：宁德时期麒麟电池和特斯拉4680 CTC 方案在电芯间设置液冷板，实现双面冷却、散热效能更佳；而比亚迪CTB、零跑MTC、上汽魔方电池均为单面冷却，散热效能通常。

?电池生命：宁德时期麒麟电池和特斯拉 4680 CTC方案源于电芯间设置水冷板，在电芯膨胀时可提供必定缓冲效用，将有助于提高电池生命。

图表：各家车企与电池厂CTP/CTC方案对照

材料来自：宁德时期官网，特斯拉官网，比亚迪官网，领跑官网，上汽团体官网，中金企业探讨部

如何了解模组构造创新的焦点驱能源？

电动车为提高续航路程，需在局限的底盘体积内应提高空间应用率，尽可能多地放置能源电池以增添实质带电量。复盘能源电池模组演变进程，模组由差异化向准则化进行以下降开发本钱，并一步步向大型化、没有模组化进行以提高空间应用率并进一步推进降本。

?早期模组大小构造差异化明显：早期电动车子各车型的电池包大小尺寸并没有同一准则存留较大差异，模组大小及在电池包内安排形式也多个多样，导致电池模组及电池包扩展性较差，开发本钱高。

?模组一步步准则化，并向大大小进行：德国车子产业协会公布准则电芯大小，今后大众里面推进VDA355模组，对电池模组发展准则化，并经过宁德时期等厂家的推广一步步成为市场主流准则；延续大众公布VDA390模组，横向放置三个模组，进一步提高了空间应用率（横向长度由355毫米*3提高至390毫米*3）；大众公布MEB电动平台和590大小模组，降低模组数量并进一步提高横向空间应用率（横向长度由390毫米*3提高至590毫米*2）。

?进一步向大模组/没有模组CTP及CTC方向演变：2019年后，宁德时期、比亚迪等厂家公布CTP（Cell to Pack）技艺，干脆将电芯集成进电池包，进一步提高空间应用率，向大模组/没有模组化过渡进行。既CTP后，电池公司及车企尝试进一步精简构造公布CTC（Cell to Chassis），即撤消模组与电池包设置，将电池上壳体与车身底盘干脆合一，降低零部件数量并提高体积应用率。

咱们以为能源电池模组向大大小、没有模组方向进行，是电芯素质提高后对能量密度追求的势必抉择。早期因电芯制造老练度低、绝对性稳固性较弱，需运用较多模组以加强电池平安性、下降修理本钱。日前随着单体电芯素质提高，电池公司不停研发大模组甚而没有模组以降低里面零部件、提高成组效能和电池空间能量密度。

图表：早期各电动车模组安排构造

材料来自：各企业官网，知化车子，中金企业探讨部

图表：能源电池向大模组、没有模组方向演化

材料来自：电动车子百人会(2022年3月25日-3月27日)，中金企业探讨部

本钱方面，CTP技艺降低了模组侧板等构造件并简单化里面线缆，减少车身重量的同一时间下降电池包本钱。如据特斯拉估算，采纳CTC+一体化压铸技艺后，可节省370个零部件，为车身减重10%，将每千瓦时的电池本钱下降7%。

图表：锂电池本钱拆分

材料来自：GGII，鑫椤咨讯，中金企业探讨部

CTP技艺有助于进一步推进锂电池准则化，并推进换电等新商业形式。CTP技艺经过没有模组化设置进一步提高锂电池准则化水平，电池厂内运用电芯通用性提高，关于换电车企而言也具有更没有问题适配性。如宁德时期公布“巧克力换电块”，即采纳了CTP技艺，能量密度超160wh/千克，单块电池可提供约200km续航。

图表：宁德时期“巧克力换电块”

材料来自：宁德时期官网，中金企业探讨部

从日前各车企及电池公司规划来看，许多聚集布置CTP/CTC技艺。2020年3月，比亚迪发表刀片电池，首先公布CTP技艺；2020年9月，特斯拉在电池日上发表4680电芯大小及CTC技艺；2022年4月，零跑发表CTC电池底盘一体化技艺；2022年5月，比亚迪公布CTB车身电池一体化技艺；宁德时期也在2019-2022年间先后公布三代CTP电池包。国家内部外电池公司及全车厂聚集布置CTC及CTP技艺。

电池去模组化对资产链作用几何？

在新燃料车的开发进程中，车企跟电池厂家在电池包层次存留较显著的“技艺分割”，技艺能力较弱的车企会下放电池包整包的开发和生产给电池厂、干脆向电池厂收购电池包；而技艺能力较强的车企则会主导电池包的开发和组装，向电池厂收购模组或许电芯。咱们以为车企参加到电池包的开发和生产最重要的出于三个目的：1）源于电池包设置涉及到车身、底盘等焦点技艺参数，车企期望相干的焦点技艺尽可能保存在体制里面；2）方便车企配合全车设置和自上而下定义电池要求，加强资产链话语权；3）解决车企新燃料转行带来的惯例营业部门人士安置难题，如启动机、变速箱等部分的制造线员工可转嫁到电池包组装。随着电池构造从“惯例三层构造”→CTP→CTC演化，车企和电池厂家的配套关连将进一步分化，有能力的车企、电池厂家将区别向上、往下整合：

?技艺能力较弱的车企将CTP/CTC电池包设置十足交由有实力的电池厂，向电池厂干脆收购CTP模组或许CTC集成化底盘；电池厂往下游拉伸，同一时间与车企的绑定粘性进一步加强。

?技艺能力较强的车企将主导CTP/CTC设置、造成差异化竞争，向上游模组生产进一步整合，相应的部分电池厂家将从模组供给商退化为电芯供给商，配套价格量会有所下调；但考量到CTP/CTC方案设置须要与电芯设置协同，咱们以为车企将来会与有实力的电池厂一同开发，相应的开发供给商也有望在后期的量产中保存主供的位置。

要点关心具有整包设置能力的电池厂家、液冷板和隔热资料优质供给商

电池：没有模组设置提升产业竞争门槛，头部和优质二线厂家具有优势

咱们以为，上一轮电池技艺周期最重要的由电池资料创新引领，以高镍三元为代表；而在当前时点，咱们以为资料层级的创新迭代趋缓，构造层次创新添速，从电芯层次4680、刀片等新构造，到体系层次CTP、CTC技艺，将成为本轮电池技艺周期的主线。最新的电芯/体系构造将提升电池专利、生产工艺、以及开发设置的门槛：

? 电芯层次，例如4680的全极耳设置、刀片的构造设置不同厂家均设有专利庇护，新映入者需绕开现存的专利；另外，4680全极耳设置带来激光焊等新工艺，生产难度大幅提高、成为当前量产良率的阻碍步骤。

?体系层次，一方面CTP/CTC方案须要概括电化学资料技艺、热治理、电气与电路庇护、电池治理体系、电池包构造的设置与开发，对电池厂家的概括技艺能力请求较高；另一方面，CTP/CTC设置提升了维护难度和本钱，相应的对电池单体的品质和绝对性的请求更高。

综上，咱们以为，本轮电池构造主导的技艺周期将进一步稳定头部电池厂家的龙头位置、拉大头部与二、三线厂家盈利差距；同一时间，概括实力较强的优质二线厂家亦有望把握构造机缘突围、实现份额提高。

热治理：没有模组化带来液冷板和隔热资料要求及设置浮动

电池包没有模组化设置对阻隔热失控请求提高，也带来液冷构造和隔热资料的浮动：

液冷构造：液冷板定制化设置及“电芯级”立式冷板要求提高

液冷板是电池液冷体系的焦点部件。液冷板里面设有液畅通道，经过冷却液在液畅通道中的重复流动，将热量从液冷板外表带走从而对环境发展冷却。其焦点技艺目标在于：1）散热功率大，能迅速导出电池包的多余热量；2）密封性和构造强度高，幸免冷却液泄漏，多采纳钎焊工艺；3）冷却回路设置精确，保证电芯单体温度匀称性；4）重量轻，平常为铝制资料。从布置形式上，可划分为模组级液冷板和电芯级液冷板：

?模组级平板式液冷板：液冷板作为全体效用在一种或若干电池模组上，日前主流布置设计在电池包底部、效用于电池模组底面，典范代表如大众MEB、奥迪、通用、奔驰等车型；这类方案冷却构造设置容易，本钱低，但散热成果及单体温度匀称性通常。

?电芯级立式液冷板：将液冷板设计在电芯之中，如特斯拉全系采纳蛇形管的液冷板设置，效用于圆柱电芯侧方；这类方案散热成果较好，且有益于保证单体温度匀称性，但冷却构造设置较繁杂、本钱较高。

图表：大众MEB和特斯拉的液冷方案

材料来自：企业官网，中金企业探讨部

电池包没有模组化设置让得对电芯层级的散热要求提高，增添了立式液冷板设置，同一时间源于立式冷板部分充当横纵梁、构造强度提高：

?宁德时期“麒麟电池”：在电芯间设置立式水冷板，电芯双面冷却、提高电池换热效能，冷板与横纵梁、隔热棉做一体化设置，具有支撑、水冷、隔热、缓冲四大功效：1）经过构造增强设置插入电池排间，同一时间接连上盖和下箱体，起到惯例横纵梁支撑庇护效用；2）立式冷却板将电芯隔开，同一时间纵向电芯间有膨胀补偿片+绝热气凝胶，有用隔热实现“零热失控”；3）液冷板经过双层冷却渠道设置，可消化电池充放电及老化时发生的膨胀，降低电池单体挤压，提高电池重复生命。

? 上汽“魔方电池”：上汽“魔方电池”经过两根纵梁和三根立式液冷板的设置来实现电池首尾端的磕碰防护和电芯冷却。

图表：麒麟电池液冷板设置

材料来自：国度常识产权局，中金企业探讨部；注：专利公布号为CN216648494U，图中签红位子为增强体构造，水冷功效集成于增强体之间

图表：上汽魔方电池液冷构造设置

材料来自：上汽官网，中金企业探讨部

电池没有模组化设置提高对电池液冷板用量及功能请求，同一时间源于各家车企/电池公司的CTP/CTC差异化设置，对电池液冷板的布置和构造设置有所不同，带来定制化的开发要求，咱们以为具有技艺开发能力和领先进步生产工艺技艺的液冷板供给商有望受益：

胶粘剂及隔热资料：没有模组化带来用量的增添和对功能目标请求的提升

电池包没有模组化设置让得胶粘剂在固定/防护/热治理等方面的效用更为突出，要求量与功能请求有望提升。CTP构造在省却模组部件的同一时间，须要运用大批胶粘剂来接连固定电芯，同一时间胶粘剂也在防护、热量治理等方面起到至关要紧的效用。胶粘剂依据功效偏重不同最重要的分为两类：1）构造胶，以接连固定电芯与PACK壳体为最重要的目的，关于强度、柔韧性、耐老化、阻燃绝缘有较高请求，同一时间兼顾必定的导热效用；2）导热胶，以将电芯事业时发生的热量导出到外部为最重要的目的，实现热治理的部分功效，兼顾构造粘接请求。咱们以为CTP构造下单个电池包关于胶粘剂的要求量有所增添，同一时间关于胶粘剂、胶黏资料的功能目标也提议了更高的请求。

看好球形氧化铝实现导热资料的高功能改良。球形氧化铝具备高热传递性、可紧缩性、绝缘性等特色，可降低传热热阻、提升散热功能，咱们以为是导热填料的要点改良方向之一。

图表：能源电池用胶粘剂

材料来自：胡东昇等《能源电池CTP构造须要甚么样的构造胶粘剂？》2021年，中金企业探讨部

图表：回天新材胶粘剂产物在能源电池范畴的利用

材料来自：企业公告，中金企业探讨部

隔热资料解决电池热分散、磨擦损耗难题，在电池包没有模组化设置下效用更为突出。隔热资料在电芯中起到两方面的要紧效用：1）有用降低电芯磨擦损耗，起到缓冲庇护效用；2）在电芯热失控时，能够及时阻隔热量，抑制热分散，减缓车祸产生，增添逃生时间。除电芯外，隔热资料也可用于顶板/侧板，起到防火和抗冲撞的效用。CTP构造下电池包干脆由电池单体构成，热分散、磨擦损耗难题更为突出，隔热资料的使用尤为要害，以“麒麟电池”为例，其纵向电芯间有膨胀补偿片+绝热气凝胶，有用隔热实现“零热失控”。

图表：相邻电芯增添阻燃资料能防止电芯延续热失控

材料来自：焦红星《电池热失控防护方案仿真剖析》2021，中金企业探讨部

电池隔热资料技艺路线丰富，陶瓷化硅橡胶为可以的高效替代方案。日前经常使用的能源电池保温隔热资料有隔热泡棉（PU、XPE、IXPE泡棉）、二氧化硅气凝胶、云母板等。此中，隔热泡棉是一个高分子弹性体，可消化电池充放电时的鼓胀应力，但其鉴于PE资料自身的特性，让得部分材质存留高温软化和燃烧解放有毒气体的不足，且高档泡棉多依赖进口；二氧化硅气凝胶的构造优点和低导热系数使其具有较强的保温隔热能力和高温耐受能力，在资料厚度和掩盖的事业温度上较平凡隔热泡棉优势突出。除日前经常使用的电池隔热资料外，陶瓷化硅橡胶作为新款的防火阻燃资料，其诸多特性契合电池阻燃绝缘要求，对照前两大资料，其突出优势在于力学功能和陶瓷化下的阻燃功效。另外，陶瓷化硅橡胶制备工艺与平凡硅橡胶根本绝对，工艺容易，咱们以为未来陶瓷化硅橡胶有望作为新一代保温隔热资料广大利用于能源电池范畴。

图表：几种电池隔热资料的对照

材料来自：远翔新材招股讲明书，纳偌科技官网，浙江荣泰官网，南京玻纤院，中金企业探讨部

风险提醒

全世界新燃料车销售数量不及预期：新燃料车为当前能源电池最重要的下游利用情景，若新燃料车销售数量不及预期，将作用电池公司业务收入和产能应用率，继而作用电池厂家利润。

新技艺推广利用不及预期：新技艺有望推进格局改良和获取到技艺溢价带来的超额利润，若技艺推广不及预期，或将拉近头部与二、三线电池公司份额及盈利上的差距。

产业竞争加重：若产业竞争加重、激发价值战，将导致产业全体利润下降。