隨著新國標(biāo)對安全和性能的雙重要求提升，電池包集成與管理技術(shù)成為車企和電池廠的核心競爭領(lǐng)域。

1.結(jié)構(gòu)集成類技術(shù)：從“模組化”到“車身一體化”的迭代

此類技術(shù)的核心目標(biāo)是通過簡化裝配環(huán)節(jié)、減少結(jié)構(gòu)件數(shù)量，提升電池包的空間利用率（直接影響能量密度）和整車結(jié)構(gòu)剛性，同時降低成本。

CTM（Cell To Module，傳統(tǒng)模組集成技術(shù)）

定義：最傳統(tǒng)的集成方式，流程為“電芯串并聯(lián)組成模組→模組裝配入電池包→電池包集成到整車底盤”，是新能源汽車早期的主流技術(shù)。

技術(shù)背景：早期動力電池?zé)o統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，不同車企的電池、模組、電池包尺寸差異極大，導(dǎo)致電芯開發(fā)成本高、供應(yīng)鏈適配難、維修更換不便。后期通過挖掘整車空間共性，逐步實現(xiàn)模組尺寸的初步標(biāo)準(zhǔn)化。

優(yōu)勢：電芯被模組殼體（如金屬框架）保護(hù)充分，電池包整體強(qiáng)度高，成組工藝成熟、難度低，維修時可單獨更換故障模組。

劣勢：空間利用率極低—— 電芯到模組的空間利用率約80%，模組到電池包僅50%，最終電芯占比僅40%，能量密度提升受限。

現(xiàn)狀：隨著CTP、CTC技術(shù)普及，CTM已逐漸退出主流乘用車市場，僅在部分商用車（對能量密度要求較低，對維修便利性要求高）中應(yīng)用。

CTP（Cell To Pack，電芯到電池包集成技術(shù)）

定義：跳過“模組” 環(huán)節(jié)（或簡化模組結(jié)構(gòu)），將電芯直接集成到電池包內(nèi)，核心是通過 “減少層級” 提升空間利用率。行業(yè)內(nèi)主要分為兩大技術(shù)路線。

大模組化路線（如寧德時代CTP 1.0/2.0）：提高單體電芯容量（如從50Ah提升至150Ah），將多個電芯堆疊組成“大模組”（傳統(tǒng)模組數(shù)量減少50%以上），再將大模組裝配到電池包，同時優(yōu)化模組間的連接結(jié)構(gòu)（如采用激光焊接替代螺栓連接），減少零部件數(shù)量。

無模組化路線（如比亞迪刀片電池、蜂巢能源短刀電池）：將電芯設(shè)計為長薄型（如刀片電池厚度僅13mm，長度1.3-2.5m），電芯直接作為電池包的結(jié)構(gòu)支撐件，省去傳統(tǒng)模組的殼體和橫梁，電芯直接排列組成電池包。

優(yōu)勢：空間利用率比CTM提升20%-30%（大模組化約60%，無模組化可達(dá)70%以上），能量密度提升10%-15%，零部件數(shù)量減少30%以上，成本降低10%-20%。

現(xiàn)狀：已成為主流乘用車的標(biāo)配技術(shù)，如特斯拉Model 3（采用松下無模組CTP）、比亞迪漢（刀片電池CTP）、廣汽埃安AION Y（寧德時代CTP）均采用此類技術(shù)。

CTC（Cell To Chassis，電芯到底盤集成技術(shù)）

定義：進(jìn)一步簡化集成環(huán)節(jié)，直接將電芯集成到整車底盤，徹底省去“電芯-模組”“模組-電池包”兩個裝配步驟，是當(dāng)前集成度最高的技術(shù)路線。

技術(shù)本質(zhì)：將電池包的上殼體與車身下地板合二為一，電池包不再是獨立部件，而是成為整車底盤的一部分座椅直接安裝在電池包上蓋上，電池包既提供能量，又承擔(dān)整車結(jié)構(gòu)支撐功能（如抗扭、抗沖擊）。

優(yōu)勢：空間利用率比CTP再提升10%-15%（部分方案可達(dá)80%以上），整車剛性提升20%-30%（如蔚來ET5的CTC方案使整車抗扭剛度提升25%），同時減少車身與電池包的連接結(jié)構(gòu)件，實現(xiàn)整車減重5%-10%。

劣勢：維修難度極大，若單個電芯或局部電池?fù)p壞，可能需要更換整個底盤部分。

成本高：對底盤設(shè)計和電池一致性要求極高（電芯排列需與底盤曲線完全匹配）。

現(xiàn)狀：處于快速普及階段，蔚來ET5/ET7、小鵬G9、理想MEGA等高端車型已搭載CTC技術(shù)，預(yù)計2025-2026年將向中端車型滲透。

JTM（Cell To Joint Module，聯(lián)合模組集成技術(shù)）

定義：由車企與電池廠聯(lián)合開發(fā)的定制化模組技術(shù)，介于CTM和CTP之間，核心是基于特定整車平臺的底盤空間，共同優(yōu)化模組的尺寸、布局和連接方式，實現(xiàn)“標(biāo)準(zhǔn)化模組+定制化集成”的平衡。

技術(shù)特點：不同于CTM的“通用模組”和CTP的“無模組”，JTM的模組尺寸和接口由車企與電池廠共同定義，既保留模組的維修便利性，又能適配整車的空間需求（如針對SUV的高底盤設(shè)計更長模組，針對轎車的低底盤設(shè)計更薄模組）。

優(yōu)勢：兼顧集成效率與維修性，空間利用率比CTM高10%-15%，同時可單獨更換故障模組；適配性強(qiáng)，適合多車型平臺共享（如大眾MEB平臺早期曾采用JTM思路）。

應(yīng)用場景：主要用于車企與電池廠深度綁定的合作項目，如上汽與寧德時代聯(lián)合開發(fā)的JTM模組、長城與蜂巢能源的定制化JTM方案，多應(yīng)用于中高端車型。

2.安全管理類技術(shù)：以“熱失控防護(hù)” 為核心的主動管理

此類技術(shù)通過硬件防護(hù)、軟件算法、云端監(jiān)測的協(xié)同，預(yù)防熱失控發(fā)生，或在熱失控初期控制風(fēng)險，滿足新國標(biāo)“2小時無起火爆炸” 要求。

彈匣電池系統(tǒng)安全技術(shù)（代表企業(yè)：廣汽埃安）

定義：一套“硬件防護(hù)+主動控制+云端監(jiān)測”三位一體的電池安全管理體系，因電池包結(jié)構(gòu)類似“彈匣”（高強(qiáng)度殼體包裹電芯）而得名，是當(dāng)前熱失控防護(hù)的標(biāo)桿技術(shù)之一。

高強(qiáng)度彈匣式殼體：采用超高強(qiáng)度鋼（抗拉強(qiáng)度≥1500MPa）制作電池包殼體，可承受10噸重壓（相當(dāng)于10輛轎車的重量），抵御撞擊、擠壓風(fēng)險。

超快充熱管理系統(tǒng)：采用“直冷直熱”技術(shù)（冷媒/熱媒直接與電芯接觸），快充時可快速帶走熱量，將電芯溫度控制在40℃以內(nèi)，避免高溫引發(fā)熱失控。

熱失控抑制體系：在電芯間隙填充阻燃材料（如陶瓷纖維），電解液添加阻燃劑，即使單電芯熱失控，也能延緩熱量和火焰擴(kuò)散，滿足新國標(biāo)2小時無起火要求。

云端大數(shù)據(jù)監(jiān)控：通過廣汽埃安的“云端電池管理系統(tǒng)”（BMS），實時監(jiān)測電芯電壓、溫度、內(nèi)阻等參數(shù)，提前識別電芯一致性下降、內(nèi)短路等風(fēng)險，主動推送預(yù)警信息。

優(yōu)勢：通過了“針刺、擠壓、火燒、浸水”等嚴(yán)苛測試（如針刺試驗后無起火爆炸），同時支持“充電10分鐘續(xù)航300公里”的超快充，兼顧安全與補(bǔ)能效率。

材料工藝類技術(shù)：支撐集成與管理技術(shù)的底層創(chuàng)新

此類技術(shù)通過材料改良或工藝優(yōu)化，提升電池的本征安全性和集成適配性，是結(jié)構(gòu)集成和安全管理技術(shù)的基礎(chǔ)。

無鈷材料技術(shù)（代表企業(yè)：比亞迪）

定義：采用無鈷正極材料替代傳統(tǒng)三元鈷酸鋰材料（如 NCM811、NCA），主流方向包括磷酸鐵鋰、富錳鎳基材料（如 NiMnO2）。

安全性提升：鈷元素易導(dǎo)致三元材料熱穩(wěn)定性差（如 NCM811 在 200℃左右即分解），無鈷材料（如磷酸鐵鋰）熱分解溫度可達(dá) 600℃以上，大幅降低熱失控風(fēng)險。

成本降低：鈷是稀有金屬，價格高昂（約 30 萬元 / 噸），無鈷材料可降低正極成本 30% 以上，推動電池整體成本下降。

資源依賴降低：中國鈷資源對外依存度超 90%，無鈷材料可減少對進(jìn)口鈷的依賴，保障產(chǎn)業(yè)鏈安全。

應(yīng)用：比亞迪全系乘用車以磷酸鐵鋰無鈷電池為主；寧德時代推出的無鈷電池已搭載于蔚來 ET5 等車型。

PART.02

刀片電池技術(shù)（代表企業(yè)：比亞迪）

定義：既是材料創(chuàng)新（采用磷酸鐵鋰無鈷材料），也是工藝與集成的結(jié)合 —— 將電芯設(shè)計為長薄型 “刀片” 狀（厚度 13-15mm，長度 1.3-2.5m），兼具電芯功能和結(jié)構(gòu)支撐功能，是 CTP 無模組化路線的典型代表。

高安全性：磷酸鐵鋰材料熱穩(wěn)定性好，疊加長薄型電芯散熱面積大（比傳統(tǒng)方形電芯散熱效率提升 40%），針刺試驗后無起火爆炸，滿足新國標(biāo)最高安全要求。

高空間利用率：省去傳統(tǒng)模組殼體，電池包空間利用率提升至 75% 以上（傳統(tǒng) CTM 僅 40%），能量密度可達(dá) 160-180Wh/kg（與三元電池接近）。

低成本：無鈷材料+簡化模組結(jié)構(gòu)，電池包成本比傳統(tǒng)三元電池降低 20% 左右。

應(yīng)用：比亞迪漢、唐、海豹等主力車型均搭載刀片電池，是比亞迪銷量增長的核心技術(shù)支撐之一。