锂电池水冷板宁德时代CTP30：用一块水冷板撬动电池技术革新|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

宁德时代CTP30：用一块水冷板撬动电池技术革新

文 | 王月伦

“这是电池结构史上的一次空间创新。”

6月23日，宁德时代（30075.SZ）以一段近4分钟的宣传短片，正式发布第三代CTP（Cell To Pack）技术，同时宣布这款名为“麒麟电池”、致力于电池结构创新的新产品将于明年量产上市。

发布会当天，多家上市公司宣布其业务与“麒麟电池”相关。如鼎胜新材（603876.SH）在互动平台表示，该公司电池铝箔可以用在麒麟电池上；江苏国泰（002091.SZ）称，该公司生产的锂离子电池电解液适用于麒麟电池。新宙邦（300037.SZ）、铜冠铜箔（301217.SZ）、和胜股份（002824.SZ）也纷纷强调公司与宁德时代的深度合作关系。

麒麟电池的发布还带动当天水冷板概念行情大幅上涨。截至23日收盘，松芝股份（002454.SZ）涨停，银轮股份（002126.SZ）、三花智控（002050.SZ）涨超7%。

上一个如此备受瞩目的电池结构创新项目，还是特斯拉推出的4680大圆柱电池。当大家还在讨论“4680电池何时量产”、“谁将成为4680电池供应商”时，宁德时代则另辟蹊径，找到一条自主研发的电池结构创新路线。

今年3月，宁德时代首席科学家吴凯在中国电动汽车百人会论坛上首次披露，公司将推出第三代CTP技术，内部代号为麒麟电池。在相同化学体系、同等电池包尺寸下，麒麟电池的电量将比4680电池系统提升13%。

经过多次预热，麒麟电池终于在第二季度末揭开面纱。宁德时代介绍，CTP3.0技术同时适配磷酸铁锂电池和三元电池，可将磷酸铁锂电池系统能量密度提升至160 Wh/kg，三元电池系统能量密度提升至255 Wh/kg，实现整车1000公里续航。

撬动电池技术革新的水冷板

宁德时代业内首创的CTP高效成组技术是将电芯直接集成为电池包，省去了传统电池集成方案中模组组装环节，通过提升电池包体积利用率、能量密度的方式，来增加续航里程，同时减轻电池包重量及成本压力。

中金公司6月24日研报分析，相比前两代CTP技术，麒麟电池完全取消了模组形态设计，并通过冷却结构上的优化，使得麒麟电池安全性、电池寿命、快充性能以及比能量密度进一步提升。

其中，冷却结构优化的关键在于电池水冷板位置的改变。水冷板作为整体作用在一个或多个电池模组上，目前主流布局设置在电池包底部。

在本月举行的动力电池行业高端对话上，吴凯曾透露，相比于将水冷板置于电池包底部的传统方壳电池，麒麟电池将水冷板放置在电池包中间，可以节省电池包用于水冷、隔热和缓冲的空间，为麒麟电池增加更多储存电量的可能。

申万宏源研究报告也显示，想要提升续航能力，要么提高单个电芯的能量密度，要么在有限的底盘空间内尽可能装更多的电芯，提高体积利用率，以增加实际带电量。

宁德时代披露，麒麟电池的体积利用率达到72%，较第一代CTP高出17个百分点。在相同化学体系、同等电池包尺寸下，麒麟电池的电量将比4680电池系统提升13%。

4680电池是特斯拉的第三代电芯产品，其单体能量密度约300 Wh/kg，电池组能量密度为217 Wh/kg。

麒麟电池不仅在电量上将超越4680圆柱电池，在使用寿命上也具有明显优势。宁德时代介绍，麒麟电池开创性地取消电池包横纵梁、底部水冷板以及隔热垫的单独设计，集成为多功能弹性夹层。

对于弹性夹层的作用，吴凯曾解释称，电池在使用过程中会发生膨胀，圆柱电池的通常做法是通过“圆柱”这一形态，以挤压的方式控制膨胀，这会影响电池的循环使用寿命。而麒麟电池的弹性夹层给了电池膨胀缓冲空间，在寿命上可以比4680长一倍。

吴凯还提到，水冷板置于电芯中间，可以使相邻两块电芯的热传导降低，防止单块电芯热失控带来整块电池的连锁反应，从而提升电池安全性。同时，置于电池包中间的冷水板可以双面接触电芯，冷却面积增大4倍，水冷效果更加明显，能够缓解充电过程中温度过高的问题，“让4C充电不再是难事”。

在2020年第三季度财报会议上，理想汽车（02015.HK）CEO李想曾表示，在400 kW快充技术成熟前，理想汽车不会推出纯电车型。要实现这一目标，4C充电倍率以上的电池必不可少。

麒麟电池发布的当天，李想在微博平台转发了麒麟电池发布的消息，同时评论称“明年见”。宁德时代官微随后转发了李想的此条微博，评论称：“麒麟有理想”。

同日，宁德时代向界面新闻确认，理想汽车旗下的新能源车已确定将搭载麒麟电池。

次日，路特斯汽车、哪吒汽车相继表示，已与宁德时代确定合作关系，旗下电动汽车将搭载麒麟电池。

对于麒麟电池的未来影响，中金公司从宏观角度预测，电池结构技术革新将进一步稳固头部电池厂商的龙头地位，同时，综合实力较强的二线厂商也有望实现份额提升。同时，电池无模组化设计对水冷板用量及性能要求的提高，会使具备技术开发能力和先进制造工艺技术的水冷板供应商受益。

CTP 技术变革简史

中金公司曾预测，上一轮电池技术周期主要由电池材料创新引领，以高镍三元为代表；当前，材料层级的创新迭代趋缓，结构层面创新加速，系统层面CTP技术将成为本轮电池技术周期主线之一。

传统电池包分为电芯、模组、电池包三层架构，一般由电芯组装成为模组，再把模组安装到电池包里。然而，模组需要的线缆和结构件较多，组装工序复杂，电池包重量也会随着模组数量增多而相应增加，最终导致成组效率不高。

2019年的法兰克福车展上，宁德时代首次发布公司的第一代CTP技术。同年9月宁德时代宣布，CTP电池包将搭载于北汽新能源EU5车型，这是该项技术发布后落地的首个乘用车项目。

宁德时代披露，第一代CTP技术减少模组，将电芯直接安置在电池包内，让电池包体积利用率首次突破50%，零部件数量减少40%，生产效率提升50%，且大幅降低了动力电池的制造成本。

宁德时代此后将CTP技术更新至2.0版本，进一步提高集成度。年报披露，基于磷酸铁锂的第二代CTP产品在2021年已实现大批量交付。

高工锂电报道称，宁德时代2021年动力电池装机量69.33 GWh，同比增长132%，国内市场占有率达到49.53%。

2021年以来，宁德时代CTP电池包相继成规模地导入特斯拉Model 3、Model Y、小鹏P7、蔚来ES6、ET7等车型，还将配套于荣威RES33及哪吒多款今年上市或未来上市的新车型。

据高工锂电统计，去年国内销量前十的新能源汽车型中，选用CTP技术的Model Y、Model 3分列第2、第3位，两款车型带动的近20 GWh装机量中，宁德时代CTP电池在其中占比近七成。

宁德时代CTP技术目前还有多个出海项目。去年10月，宁德时代与现代摩比斯签署战略协议，授权后者使用其CTP技术，在全球范围内供应CTP相关电池产品；今年5月，宁德时代授权泰国国家石油公司（PTT）的全资子公司ArunPlus使用CTP技术，双方将向泰国电动汽车品牌Horizon Plus供应电池产品。

在发展CTP技术的同时，宁德时代也将布局CTC（Cell to Chassis）技术，该技术将电芯直接与汽车底盘集成，进一步省略了CTP技术中的电池包。

两种电池技术目前各具不可取代性，例如CTP技术目前对于换电车企而言，具备更好的适配性。宁德时代推出的“巧克力换电块”，便采用了CTP电池技术，能量密度超160 Wh/kg，单块电池可提供约200公里续航。

2021年，国务院发布《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》，提出要大力推动充换电网络建设。目前，北汽新能源、蔚来、吉利等车企相继推出各自的换电技术。

因此，当对消费者更友好的换电模式处于发展上升期时，CTP发展将会进一步被推动，其优势及领先性也会更加凸显，至少在短期内将占主导地位。

研究机构申万宏源分析称，与CTP电池相比，将电池和汽车底盘两个部件集成为一体的CTC电池系统，在空间、续航、驾驶体验方面具备明显的优势，尤其是在高端车型方面。因此，未来CTP技术和CTC技术将会凭借各自优势，长期共存。

同时，咨询机构德勤也分析得出，CTC技术将使新能源汽车在成本上可以直接和燃油车竞争，在续航方面则能最大程度降低电池包重量和空间。

对此，宁德时代选择两类技术“两头抓”的模式。

吴凯在会议活动上曾提到，目前在CTC技术方面，公司已成立合资子公司。去年9月，宁德时代公告称，计划合资设立苏州时代新安能源科技有限公司。这家合资公司专注于CTC一体化电动底盘等业务，宁德时代持股比例为54%。今年2月，宁德时代在上海开工建设一体化电动底盘研制项目。

无论是CTP还是CTC，电池结构创新还只是宁德时代未来技术革新计划的一部分。

宁德时代董事长曾毓群6月25日在重庆车展上透露，除全固态电池、半固态电池，包括大家没有听过的凝聚态电池，宁德时代都在搞。曾毓群表示，动力电池化学体系的创新、结构的创新、制造的创新，再加商业模式的创新，整合在一起，才能推动新能源汽车行业的发展。

2023 年量产麒麟电池

和4680大圆柱电池一样，麒麟电池也官宣将在2023年量产。宁德时代的灯塔工厂——宁德工厂将成为麒麟电池的诞生地。

2018年开始，世界经济论坛与麦肯锡咨询公司在全球发起评选“灯塔工厂”项目，寻找制造业数字化转型的典范。

中国宏观经济研究院战略政策室主任盛朝迅接受媒体采访时表示，“灯塔工厂”最大的特点是智能化、数字化、自动化等技术的集成与综合运用，其评价标准主要看是否大量采用自动化、工业互联网、云计算、大数据、5G等第四次工业革命新技术。

去年9月27日，宁德时代宣布，其宁德工厂被世界经济论坛（WEF）评选为“全球灯塔工厂”，成为全球首个获此认可的电池工厂。世界经济论坛评价写道，这家工厂在三年内实现了在生产每组电池耗时1.7秒的速度下，仅有十亿分之一的缺陷率，同时将劳动生产率提高了75%，将每年的能源消耗降低了10%。

与此同时，宁德时代的产能及研发储备不止于此。

首先宁德时代常年占据全球最大动力电池市场份额，连续五年蝉联全球动力电池排行榜首。今年一季度，宁德时代在动力电池领域的全球装车量达到33.3 GWh，同比增长137.7%，排名保持世界第一，市场占有率升至35%。

其次宁德时代拥有充分的产能储备。宁德时代目前共布局了十大电池生产基地，其中九座位于国内，另有一座选址德国。截至2021年末，宁德时代锂电池产能为170 GWh，在建产能140 GWh。

国盛证券研报指出，预计到2025年，宁德时代独资及合资产能有望从2020年的100 GWh提升至500 GWh。

此外，宁德时代还有充足的资金助其顺利扩产。宁德时代6月22日披露，将以每股410元的价格，增发1.09亿股股份，筹资约450亿元。共计42家投资人参与认购，其中22家获得配售。

宁德时代表示，此次定增所募集资金将用于137 GWh锂电池产能建设、技术研发等项目。

充足的产能、资金，不断提升的市场份额，麒麟电池的诞生看起来早已万事俱备，但真正让这项技术落地成产品的“东风”，也许正是宁德时代发布麒麟电池时，提到的那句“从微观世界的模拟计算，到电池结构内部的化繁为简，宁德时代聚焦技术本源，自主创新，不断自我超越。”

新题材出炉！水冷板概念股活跃，新技术催化盈利点，锂电材料有望迎新机遇

财联社（上海，编辑梓隆）讯， 近日，宁德时代首席科学家吴凯表示，宁德时代即将发布CTP3.0电池，即麒麟电池，具有满足高压快充、电量提高、不出现热失控等性能优势。其中，麒麟电池在两块电芯的中间加水冷钣，使相邻两块电芯的热传导降低，不会出现热失控，且水冷钣具有缓冲作用，可极大提高电池寿命。受消息提振，水冷板概念股周五（6月18日）集体上涨，松芝股份、科创新源、常铝股份等多股涨停，与麒麟电池概念股共同引爆新能源产业链板块行情。

注：6月18日宁德时代概念股掀起涨停（截止6月18日收盘）

水冷板概念引发热议，铝热传输材料受关注

据悉，所谓的水冷板即是动力电池热管理的一种装置，由于电池在充放电过程中产生大量热，温度过高则会造成电池寿命降低并有热失控风险，所以电池热管理成为动力电池设备中极为重要的一个环节。目前，液体冷却是电动车主流冷却技术，同时，该技术也加速向储能领域渗透，冷却板是热管理系统的核心部件，而铝热传输材料则是其加工的原材料之一。

受新能源汽车终端需求带动，铝热传输市场前景广阔。据东方证券研报数据，纯电动汽车单车需求约为内燃机汽车的两倍。到2025年全球汽车产销量或近一亿辆，其中新能源渗透率将增至20%，ICE单车的铝热传输材料需求约为10千克，而BEV约为20千克。预计2025年车用铝热传输需求量达147万吨，较2020年将提升约39%。

中航证券指出，新能源视角下，铝热传输材料行业有望迎来量利齐升 。一方面，新能源领域应用在铝热传输材料占比提高，而这一趋势将伴随这冷却系统在电化学场景中重要性的提升得到强化，另一方面，上游原材料同质化，下游行业格局尚未成型，同时新增产能相对受限。建议关注：新能源业务占比持续提高且盈利能力快速提升的银邦股份 ，以及华峰铝业 。

新能源产业景气高涨，关注锂电材料新机会

随着各地促消费政策落地，汽车产业链迎来加速修复期，其中，新能源汽车产销维持高增态势，据中汽协近日发布数据显示，5月份新能源汽车销量44.7万辆，同比增长105.2%。中信证券研报指出，5月国内疫情状况有所好转，供给能力和消费能力逐步提升；海外方面，补贴政策料加速落地，美国市场有望重回高成长，欧洲市场景气度有所修复。长期来看，全球新能源汽车步入高速成长阶段。

受益于新能源汽车需求端向好，产业链景气度持续蔓延，中游电池材料端盈利也有望迎来修复。中金公司指出，锂电池阶段性受中上游涨价影响毛利率承压，但随着2H22多个中上游环节进入景气下行周期，价格有望延续回落，锂电池有望迎来中期的毛利率触底反弹。重点关注技术难度较高的新型电池结构量产对电池竞争格局重塑，新型电池材料体系产业化进程领先的电池及材料龙头，持续受益于渐进式创新的传统材料龙头，以及电池银行、锂电回收 等新型商业模式带来阿尔法机遇。

行业受益标的方面，平安证券指出，建议在密切关注行业需求反弹的同时把握结构性细分领域的机会。投资建议方面：

1）关注盈利边际改善的环节：上游六氟、VC 等环节供需紧张状况缓解，价格迎来回调，正极三元／铁锂、电解液环节盈利趋降，电池企业盈利触底修复，强烈推荐宁德时代、鹏辉能源 。

2）关注新技术带来的结构性机会：4680放量在即，高镍正极、硅基负极、新型锂盐、添加剂、碳纳米管 等细分环节单位价值量有望提升，强烈推荐杉杉股份、当升科技 ，推荐新宙邦、璞泰来，关注天赐材料、中科电气 。

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