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财联社|苹果版“刀片电池”要出鞘？马斯克却质疑："电化学意义上不可能"

马斯克却质疑

《科创板日报》（上海 ， 研究员 何律衡）讯 ， 苹果造车正在资本市场掀起巨浪 ， 而马斯克的加入 ， 正在使得这场讨论更具争议与戏剧性 。
Monocell=单电芯？马斯克：“电化学意义上不太可能”
在媒体发布苹果造车消息后 ， 苹果方面尚未对作出回应 ， 特斯拉当家人马斯克就已在推特上作出了评价 ， 除了“抱怨”曾谋求苹果收购特斯拉被拒一事之外 ， 马斯克特别对报道中提到的苹果将研发革命性动力电池提出了质疑 。
根据报道 ， 苹果公司计划采用一种独特的“Monocell”设计 ， 无需袋装或模块化 ， 使电池中的单个电池体积增大 ， 释放电池组内部的空间 。 这种设计意味着电池可以装入更多的活性材料 ， 从而提升汽车的续航里程 。
电池材料方面 ， 苹果公司正在研究磷酸铁锂（LFP）电池的使用 ， 这种电池成本低 ， 而且非常安全 。 特斯拉上海工厂生产的Model 3 标准续航升级版所使用的正是由动力电池龙头宁德时代生产的、采用CTP（Cell to Pack）设计的LFP电池 。
需要指出的是 ， “Monocell”在生物学中有“单细胞”的含义 ， 而“cell”一词在电池行业术语中一般指代“电芯” ， 因而“Monocell”在某种程度上可理解为“单电芯” ， 或许意味着苹果动力电池将采取“单电芯”配置 。
而马斯克的质疑 ， 也正是针对这一点 。 他在推特上表示：“如果这是真的 ， 那很奇怪——特斯拉上海工厂生产的中档汽车已经在使用磷酸铁锂（电池）——从电化学意义上来说 ， 单电芯电池是不可能实现的 ， 因为单个电芯的电压最强只能到100X伏 ， （对于动力电池来说）太低了 。 ”

财联社|苹果版“刀片电池”要出鞘？马斯克却质疑："电化学意义上不可能"
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图1/1

据其猜测 ， 报道所说的“单电芯”电池或许与特斯拉所用的结构化电池包类似 ， 是将多个电芯串联在一起 。
本质类似于CTP 苹果版“刀片电池”要出鞘？
苹果是否采用革命性的“单电芯”设计 ， 目前仍在多方猜测当中 。 但从报道描述中可看出 ， “Monocell”的本质仍在于去模组化 ， 而这与当前宁德时代向特斯拉供应的LFP电池、以及比亚迪大热的刀片电池所采用的CTP技术极为相似 。
根据定义 ， CTP（Cell to Pack）技术是指将电芯—>模组—>整包这个制造过程简化为电芯—>整包 ， 本质是通过去除或简化模组环节 ， 通过结构设计与优化 ， 来最大化利用电芯单体的性能 ， 以实现不改变电化学体系下的成组性能指标的突破 。
全球动力电池龙头宁德时代于2019年9月率先推出该技术 ， 由于省去了电池模组组装环节 ， 较传统电池包 ， 电池包体积利用率提高了15%-20% ， 电池包零部件数量减少40% ， 生产效率提升了50% ， 电池包能量密度提升了10%-15% ， 将大幅降低动力电池的制造成本 。
【财联社|苹果版“刀片电池”要出鞘？马斯克却质疑："电化学意义上不可能"】2020年年初 ， 比亚迪推出采用CTP结构的“刀片电池” ， 在简化模组环节的同时 ， 采用增大电芯长度的方形铝壳磷酸铁锂电池 。 在此基础上 ， 将提高体积能量密度 50%、散热效果良好、减少电池包制造成本约30% ， 具有高安全、长寿命等特点 ， 整车寿命可达百万公里以上 。
天风证券杨诚笑团队5月22日报告指出 ， CTP电池有众多的优势 ， 其中最重要的一点：可以装入大尺寸叠片的“刀片”电池 。 在空间能量密度大幅提升质量能量密度提升的同时 ， 可以发挥叠片性能好的优势 ， 可能成为现阶段最适合动力电池的形态 。
在此基础上 ， 大尺寸叠片弥补了叠片最大的缺陷：生产效率不如卷绕的问题 。 更为重要的是 ， 普遍被认为锂离子电池未来的固态电池 ， 只能采用叠片的方式进行生产 。
中金公司曾韬团队3月30日报告曾指出 ， CTP技术是动力电池行业发展的重要方向 。 据其测算 ， 在CTP技术下 ， LFP电池可在质量能量密度与体积能量密度上接近现有NCM523电池包水平 。 而三元电池可基于CTP ， 进一步提升性能 。
另据太平洋证券开文明团队3月9日报告建立的模型测算 ， 使用213L和310L电池包 ， 由于电芯材料不同 ， 单车带电量可提升14-21% ， 续航里程增加60-130km 。 同时 ， 电池包的度电成本能够下降16-19% ， 到0.57-0.69 元/Wh 。
短期来看 ， CTP+LFP/NCM523电池包对应的续航里程有望达到常规NCM811电池包的水平 ， 主要覆盖500km以下续航里程 。 在不考虑补贴的影响 ， LFP的降本幅度比NCM523高1000-2000元 ， 更具经济性 。
长期来看 ， CTP+高镍三元比常规高镍三元电池包对应的续航里程多80-130km ， 有望将电动车续航里程推到新高点 。 在电动车续航里程不断向传统燃油车看齐的趋势下 ， 高镍三元应用前景依然广阔 。

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