随着新能源汽车产业的不断发展，未来新能源车真正走向成熟，必绕不开两个环节：动力电池和智能化。
对电池的焦虑、落后的电池技术对各种前沿应用的制约，是新能源革命的最大障碍。制约电动车吊打燃油车的里程焦虑，归根到底还是出在电池上。不管是电池储能技术本身，还是充电、换电等补能技术，都是需要未来去突破的方向。上一期和大家聊了电池材料升级的方向，本期和大家聊聊新能源车产业三大巨头备受瞩目的电池技术和应用前景，希望对大家做细分领域的投资时有所帮助。
（本系列文章将尝试用通俗易懂的方式去解释新能车产业中的一些逻辑，为各位在未来深入新能车产业的投资研究做一个基础性科普。）
一、比亚迪CTB（电池车身一体化技术）
今年5月20日比亚迪发布了CTB（Cell to Body）电池车身一体化技术，对标的是特斯拉的CTC（Cell to Chassis）电池底盘一体化技术。从CTP到CTC再到CTB，面对一堆英文缩写，大家可能一堆问号。搞清楚这个问题之前，需要先了解下电池组装的结构。
早期的电动车因为安全技术还不够成熟，往往是采用“电芯-电池模组-电池包”的封装形式，发生事故或故障时可以减少模组之间的热传递。但采用模组的封装方式需要很多线缆和结构件，他们不仅不能够提供电量，还要占用电池包的重量和体积，所以CTP（Cell To Pack）技术应运而生，直接由电芯组成电池包，取消模组或采用大模组的形式。比如标续版特斯拉Model 3采用了4个来自宁德时代的大模组磷酸铁锂电池，而比亚迪车型则采用无模组的设计。
CTP是一种针对电池包自身精简的技术，但电池包安装到底盘上同样有很多“中间商”，如果从整车端去考虑给电池包做减法，这就是CTC/CTB整车技术，将电芯直接整合到底盘或者车身上。
图片来源：比亚迪官方公众号
CTC与CTP的主要区别在于取消了电池包上盖板或座舱地板，省掉了一层底板空间。不过不同厂家的处理方式略有不同，比如零跑的CTC方案是取消电池包上盖板，而特斯拉的CTC方案是取消座舱地板。
比亚迪的CTB其实和CTC类似，都是将电芯直接安装在底盘或车身里。不过差别在于，CTC还是将电池包当作一个单独需要保护的物体，而比亚迪的CTB是利用刀片电池高安全性和高结构强度的特点，融合进车身的整体设计中。刀片电池的电芯与整个电池包组成类似蜂窝铝的结构，本身就可以起到车身结构件的作用。
总的来说，比亚迪的CTB比特斯拉的CTC更轻，侧向强度和扭转刚度更高，可拆卸性和密封性更强，电池维修相对便利，保留了换电的可能性。但散热效果比特斯拉CTC差。
2020年比亚迪发布刀片电池时，大家只是觉得这是种很厉害的电池技术，但也仅此而已。可当比亚迪CTB技术发布时，我们才明白原来“刀片电池+CTB”是个套装。未来的新能源汽车或许分两种：一种是比亚迪，一种是其他。
二、特斯拉4680（圆柱形锂离子大电池）
4680大电池为特斯拉推出的直径为46mm，高度为80mm的新一代圆柱电池。2022年5月首批搭载4680的Model Y交付使用。
先来简单回顾下特斯拉电池的演化过程。从最早期2008年Model S上使用的1865电池，到2018年的Model 3和2019年的Model Y上使用的2170电池。最新问世的4680电池是特斯拉使用的第三代电池，电池形状从纤细的少女腰变成了水桶腰。特斯拉对电池的命名也非常简单，完全根据电池的尺寸所命名。4680将在2170的基础上能量提升5倍，续航里程提升16%。
图片来源：网络
在特斯拉的电池供应体系中，中低续航乘用车主要使用方形磷酸铁锂电池，其中，宁德时代已经大比例供货，国内其他企业也有机会。长续航乘用车使用的4680电池将形成自产+外购的多元供应体系，其中特斯拉自产、松下、LGES的进度相对较快。
图：4680电池展示，来源：特斯拉电池发布会
4680大电池的本质是追求能量密度提升和成本下降。
对于电池来讲，能量密度提升时，功率密度会下降，直径46mm是圆柱电池兼顾高能量密度和高功率密度的最优选择。电池变大还有个直接好处是可以省去很多材料成本。另外，同样大的电池包中电芯的数量更少了，BMS电池管理系统也省心很多。
4680大电池核心创新工艺为：大电芯+全极耳+干电池技术。相比于以前的圆柱电池，4680电池最大创新是无极耳，又称全极耳。正是因为全极耳的设计让4680电池更大的同时还降低了发热，提高了安全性。简单解释下全极耳，极耳是把电流从电芯中引出来的导体，是电池正负两极进行充放电时的接触点，电流必须流经极耳才能与外部电池连接。这个过程就好比水流，极耳其实就是一个大瓶颈，想要解决单极耳下圆柱电池直径越大充电越慢、发热越高的问题，最好的办法就是把瓶口扩大，将单极耳的设计改为全极耳。瓶口扩大后，无论是往里加水还是往外倒水都可以更快，从而缩短电池内电子的移动距离，降低电阻减少热量的产生。这也就是为何4680大电池更安全，充电速度更快的原因。但目前技术难点在于全极耳的制作和焊接、干电极工艺。
4680电池率先应用于高镍体系，预计22年上半年特斯拉及松下开始量产，这也将带动高镍正极+硅碳负极+碳纳米管导电剂+大圆柱结构件+新型锂盐的需求。
三、宁德时代M3P（磷酸盐体系三元电池）
宁德时代在今年2月的一次投资者交流会上提到了公司计划推出的新产品M3P。M3P指的是磷酸盐体系的三元，准确来说不是磷酸锰铁锂，还含有其他金属元素。
M3P是区别于磷酸铁锂电池、三元电池的一种新技术路线，借助电压平台的提升（3.6-3.8V），磷酸锰铁锂的能量密度达到了中镍三元的水平（约210-230Wh/Kg），但成本与磷酸铁锂接近（约0.8-0.85元/Wh）。除了宁德时代正在积极推进M3P的产业化进度以外，正极材料企业中，德方纳米进展较快，力泰锂能也在积极推进。
M3P是宁德时代提升电池性价比的主打方案。此外，为了应对资源价格上涨的压力，宁德时代在2021年7月发布了钠离子电池。目前钠离子电池能够做到160Wh/Kg的能量密度，未来计划冲击200Wh/Kg的目标，基本接近常规磷酸铁锂的水平。原料来源广，成本低是钠离子电池的最大优势，但是循环寿命是其较大短板。宁德时代开发了锂钠混合的AB电池系统解决方案，通过BMS精准算法进行不同电池体系的均衡控制，既弥补了钠离子电池现阶段能量密度短板，也发挥出它倍率性能好（15分钟充电量可达80%）、低温性能好（-20摄氏度中，90%以上的放电保持率）的优势。
图：宁德时代的AB电池系统，来源宁德时代官方公众号。
我国的新能源汽车产业从政策补贴主导下起步，迈过产业成熟化，正在通过技术创新引领整个产业链的新变局。尽管四月由于受到疫情影响，产业链排产有所下滑，但是五月中下旬后，厂商排产已经基本恢复正常。在二级市场上，当前产业链估值在历史低位，在技术创新的驱动下，产业链的高景气度有望延续。
以上，是新能源车产业系列第七期，欢迎大家互动交流，我会抽空回复。也可以关注我的账号，了解更多行业最新观点。
笔者：平安基金ETF指数投资中心投资执行总经理，成钧，博士、任基金经理，在管产品平安新能车ETF联接C（012699）、平安中证光伏指数C（012723）。
（仅个人观点，不构成任何投资建议。基金有风险，投资需谨慎。）
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