刀片电池、CTC、短刀电池、积木电池、One-Stop Bettery

“我国动力电池单体能量密度接近300Wh/kg、系统能量密度超过200Wh/kg。”这是1月12日，工信部新闻发布会上，工信部装备工业一司司长王卫明公布的数据。

在结构层面，刀片电池、C2P等创新技术已经实现大规模应用，CTC、MTC、JTM、短刀电池、积木电池、One-Stop Bettery等新工艺也浮出水面，展示出蓬勃的创新力。

目前，动力电池产品已经呈现出材料创新和结构创新的融合。在两个维度创新技术的双重推动下，我们看到，续航里程超过1000公里的电动汽车已经出现，相信续航焦虑的破解指日可待。

刀片电池，短刀电池

2020年3月29日，比亚迪正式推出刀片电池。单体电池长960mm、宽90mm、高13.5mm，形如长条刀片。通过CTP的结构创新，一个个刀片单体电池跳过模组直接集成为电池包。电池包安全性能大幅提升，体积利用率也提升50%以上。

2021年12月，蜂巢能源在电池日发布会上提出“全域短刀化”概念。

根据当前市场上主销车型宽度，蜂巢能源发现，主流的A０-A级以及B级以上的平台适用于长度在1150mm-1300mm的长电芯，这样，600mm左右的尺寸或者2*600mm左右的尺寸几乎可以满足大部分车的需求。

JTM电池

2020年9月，国轩高科曾透露一项名为JTM（Jelly Roll to Module，卷芯到模组）的新的集成技术，即直接把卷芯放在模组里面，一次完成制作。

同年，国轩高科申报了一项名为“一种电池卷芯以及电池” 的发明专利。具体做法是将通过卷绕工艺制成的电芯放入铝壳内，进行串、并联。电池铝壳内至少有两个电池卷芯。

这种集成方法的好处是减少了外部连接件的存在，可以提高电池的体积比能量密度，而且各单卷芯能够相互独立，出现热失控时不会相互蔓延，同时也避免了大容量单体电池热失控时造成整体报废的风险。

无极耳/全极耳大圆柱电池

圆柱电池一个明显的趋势是由小圆柱向大圆柱发展，直径、长度都变大。

当年日本索尼公司为了节省成本，定下了一种标准性的锂离子电池型号——18650，其中18表示直径为18mm，65表示长度为65mm，0表示为圆柱形电池。早期使用的18650电池系统能量密度约250Wh／kg。

后来，双方又联合开发了直径21mm、长度70mm的21700电池。相比18650电池，21700电池单体容量可以提高35％，电池系统能量密度提高20%至300Wh／kg左右。

但特斯拉CEO马斯克还不满足，他希望寻找到电池尺寸与成本的最佳匹配。2020年9月特斯拉电池日上，特斯拉带来了4680电池。

特斯拉4680电池还采用了“无极耳”新技术，核心设计理念是将传统电池的极耳结构去掉，通过正负极集流体与盖板／壳体直接连接。无极耳技术并不是取消极耳，而是让电池的接触面全部具备极耳功能，降低电阻，以规避电芯直径过大产生的潜在安全风险。

2021年3年，比克电池发布4680全极耳大圆柱电池。电池安全是全极耳大圆柱电池设计需要解决的核心问题。比克电池46X0系列大圆柱电池覆盖80mm至120mm，能量密度达到270Wh/kg，其中4680大圆柱电池预计2022年规模量产。比克已经着手在郑州工厂新建大圆柱电池生产线。

亿纬锂能在2021年已经量产铁锂版的大圆柱电池，并且准备在2022年量产46系列的大圆柱电池。

积木电池

捷威动力提出了“积木电池”的概念，即通过不同电池厚度、长度、宽度尺寸的变化提高空间利用率，实现电芯在电池包内以搭积木的形式排列。

捷威研发的积木电池电芯长度为300mm-750mm，电芯厚度为7mm-18mm，实现体积利用率提升8%-12%，同时成本下降10%-15%。

One-Stop Bettery

2021年9月，中创新航（前身中航锂电）发布了面向TWh时代的全新设计技术产品——One-Stop Bettery。

One-Stop开发了超薄壳壁、多维壳体成型、多功能复合封装、一体桥接电连接、高剪切外绝缘、原位无尘装配集成等众多技术，使结构重量降低了40%,零部件数量减少了25%，生产效率提升了100%。

One-Stop Bettery技术的产品预计2022年6月面市。

CTP，CTC，MTC

传统的电池包集成方式是由电芯组成模组，再由模组构成电池包，最后将电池包安装到车身地板上。CTP（Cell to Pack，电芯到电池包）结构是将电芯集成到电池包，是无模组概念。目前新的CTC（Cell to Chassis，电芯到底盘）技术则是将电芯直接集成到车身上，可以视为CTP的进一步升级。

继2019年首次推出应用于乘用车的第一代CTP电池集成技术之后，宁德时代2021年1月透露将于2025年前后正式推出高度集成化的CTC电池技术。

按照计划，宁德时代将在2025年前后推出第四代高度集成化的CTC电池系统，2028年前后有望升级为第五代智能化的CTC电动底盘系统。

2021年10月，特斯拉在柏林超级工厂“Giga-Fest”活动上，展示了应用CTC技术的Structure Battery（结构化电池）。

2021年3月，大众集团在Power Day发布会上透露，企业在自研一种标准尺寸电芯，未来将会覆盖集团旗下80%的车型，并且研发了CTC技术。

2021年6月，沃尔沃在Tech Moment发布会上，透露了下一代动力电池技术的CTC方案。

2021年8月，捷威动力与悠跑科技在天津签署战略合作协议，双方将共同开发CTC电池系统。

此外，LG也公布了类似的CTC技术专利。它是将电池包的下箱体与车底盘进行了集成，电池包的上盖与水冷板进行了集成，模组安装于中间纵横梁形成的隔间内，通过螺栓与底盘固定起来。

CTC、MTC方案通过提高空间利用率、减重，从而达到提高续航里程的目标。但它也对制造工艺也提出了更高的要求。而且，因为电芯直接集成到底盘上，可维修性差，与换电也无缘。