电动汽车时代的到来使电池变得越来越重要。电池行业呈现出蓬勃发展的趋势，不仅产能迅速提升，而且迎来了TWH时代。更重要的是，新技术的创新不断打破人们过去的认知边界，实现新的突破。

在2022年电动汽车百人会上，各种电池技术路线截然不同，百花齐放。大圆柱46系列电池在松下、亿威锂能、比克等企业中很受欢迎。麒麟电池在宁德时代发布，Apollo混合液态锂金属电池处于样品开发阶段...

磷酸铁锂电池VS三元锂电池。

两个电池的负极、电解质和隔膜相似，最大的区别在于正极材料，并以此命名。三元锂电池有两种类型:NCM和NCA。NCA镍钴铝电池主要用于圆柱形电池系列。而国内绝大多数车型都使用NCM镍钴锰电池。常见的三元表达方式是在NCM后面添加一串数字，如NCM523、NCM811等，代表了镍、钴、锰在电池材料中的比例。从NCM523到NCM811，高镍、低钴甚至无钴化的趋势越来越明显。

磷酸铁锂(LFP)和三元锂电池在性能上各有优缺点。在电池层面，三元锂电池的能量密度较高。通过提高Ni元素的比例，三元NCM电池可以进一步提高实际比容量(mah/g)，从而提高电池的能量密度。磷酸铁锂电池在安全方面具有无可比拟的优势。正极电压低，无类似三元锂电池的释氧热链反应。热稳定温度可达300℃以上，三元锂电池在150-200℃之间。磷酸铁锂在成本上优势明显，原材料价格相对便宜。磷酸铁锂价格比三元锂电池便宜0.1~0.2元/Wh。对于一个50kWh电池组，只有电池才能降低0.5万~1万元的成本。

简言之，三元锂电池在能量密度和快速充电速度方面具有优势，磷酸铁锂电池在循环寿命、安全性和经济性方面具有优势。

比亚迪“刀片电池”

比亚迪于2020年3月正式发布刀片电池，并首次搭载“汉”车型。所谓“刀片电池”，其实是比亚迪的新一代磷酸铁锂电池，也叫超级磷酸铁锂电池。之所以被命名为“刀片电池”，主要是因为电池单元的配置像“刀片”一样插入电池组。刀片电池“采用0.6米以上的大电池单元，可直接集成到电池组CTP(CelltoPACK)中，无模块，从而达到在同一空间内安装更多电池的设计目的，大大提高了电池组的空间利用率(50%以上)。也就是说，车辆续航里程可以提高50%以上，达到高能密度三元锂电池的同等水平。此外，“刀片电池”单元散热面积较大，短路时产热少，散热快。

宁德时代“麒麟电池”

通过技术迭代，宁德时代推出了第三代CTP技术，内部称为“麒麟电池”，系统重量、能量密度和体积能量密度继续引领行业。数据显示，麒麟电池采用磷酸铁锂时，系统能量密度超过160Wh/kg和290Wh/L；采用三元系统时，系统能量密度可达250Wh/kg和450Wh/L。麒麟电池包的电量比4680系统增加了13%，具有相同的化学系统和相同的电池组尺寸。近期预计将正式发布“麒麟电池”。

方形VS软包VS大圆柱电池。

锂电池可分为圆柱形电池、方形电池和软包电池。

圆柱形电池的优点是单体一致性好；单体能量小，事故发生时，情况容易控制；技术成熟，成本低。由于单个电池容量较小，只能通过大幅增加电池数量来满足容量需求，对BMS电池管理系统的要求也较高。

方形电池的空间利用率高于圆柱形电池，单体容量大，能量密度高；单体数量少，BMS系统相对简单，稳定性好；尺寸定制生产自由度高，产品型号多，导致制造工艺不统一。

与铝壳的方形和圆柱形电池相比，软包电池的外壳由铝塑膜制成，重量更轻。软包电池的重量要轻20%，容量相同。在安全隐患的情况下，软包电池最多只会鼓气裂开，安全性好。由于软包电池型号多，无法实现大规模生产。

目前，动力电池市场形成了方壳/刀片、软包、圆柱三种形式的“三分天下”局面，三种电池各有优缺点。但就电池能量密度而言，软包电池的能量密度最大，其次是方形电池，圆柱形电池最小。方形电池是锂电池领域应用最广泛的电池。比亚迪、吉利、威来、奥迪、宝马等国内外汽车公司都使用方形电池。代表性产品是宁德时代的NCM811电池。汽车市场上软包电池的应用越来越多，被戴姆勒、广汽等汽车公司采用，国内主要供应商是富能科技。圆柱形电池在国内市场占10%左右，全球市场占23%，明显低于方形和软包电池。圆柱形电池随着特斯拉推出4680电池而大幅振动。比克电池预计，到2025年，大圆柱形电池将占据至少30%的市场份额。目前，许多大型新能源汽车公司已经敲定了未来5-10年。经济型车型采用方壳/刀片磷酸铁锂电池，中高端车型采用“三元+硅大圆柱电池”布局。

特斯拉4680型无极耳电池。

2020年9月，特斯拉首次公布了4680圆柱体电池技术(直径46mm，高度80mm)。4680电池采用无极耳设计，电极导电涂层与电池端盖的有效接触面积可达100%，大大提高了散热能力。此外，4680电池还采用了“CTC(CeltoChasis，底盘电池)”的电池组设计，取消了由电池直接组成的内部模块，带来了更高的空间利用率，提高了整个电池组的能量密度。与Model3/Y使用的2170(直径21mm，高度70mm)电池相比，4680电池的单体容量增加了5倍，电力容量增加了6倍。电池组中的电池数量从4400减少到960，成本降低了14%，整车里程增加了16%。目前，4680电池正接近工厂实验生产线，今年开始大规模生产。

VS锂离子电池固态电池。

与目前主流的传统锂离子电池相比，固态电池最大的区别在于电解质。固体电池采用固体电解质代替传统锂离子电池的电解质和隔膜。全固态锂金属电池采用锂金属作为负极材料，是固态电池的最佳发展方向。该技术本质上可以提高电池的安全性和高能量密度，能量密度可以达到液体锂电池的两倍以上，但仍有一些关键的技术和工艺问题需要克服，大规模生产和商业化仍面临许多问题。现有的锂电池技术(包括液体电池和半固态电池)在2030年之前仍将占据绝对主导地位。其中，半固态电池是液态电池向固态电池发展的过渡方案。液态电解质的部分或全部通过原位固态化技术转化为固态电解质，大大提高了电池的能力密度。同时，它可以兼容现有电解质电池的工艺设备和材料，实现低成本的大规模生产。目前，富能科技、卫蓝新能源、国轩高科技等企业已开发出半固态电池，预计将实现装载。

SES“Apollo混合液态锂金属电池”

2021年11月，动力电池初创企业SES发布Apollo混合液态锂金属电池，容量高达107Ah，重量仅为0.982kg，能量密度为417Wh/kg，935Wh/L，是目前世界上单体容量最大的锂金属电池，也是世界上第一个超过100Ah的单体锂金属电池。目前，SES与通用、现代、本田三家车企联合开发样品，按照目前的计划，产品将于2025年正式量产。

Apollo混合液态锂金属电池介于锂离子电池和固态锂金属电池之间，兼顾两者的优点。在混合锂金属电池中，采用高浓度溶剂盐电解质，不是固体电解质，不影响隔膜的使用。最大的创新是，负极被石墨和硅材料取代为超宽、超薄的锂金属。这使得混合锂金属电池具有固态电池的特点，能量密度更高，重量更轻，更安全。

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