中國儲能網(wǎng)訊：圓的，方的，扁的，長的，車用動力電池形狀差異巨大。
尺寸的種類更加繁多。僅2017年，中國國家推薦標(biāo)準(zhǔn)中的《電動汽車用動力蓄電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸》就多達145種。
與之相對應(yīng)的是，歐洲的VDA標(biāo)準(zhǔn)，2012年左右出臺的標(biāo)準(zhǔn)尺寸為10種，其中方形電池5種、圓柱1種、軟包電池4種。
這么多電池規(guī)格，多年來各自發(fā)展，到現(xiàn)在，仍然還紛繁復(fù)雜。
不過，熙熙攘攘之間，仍然可見流向。
隨著電池產(chǎn)業(yè)和汽車產(chǎn)業(yè)的合作加深，對于車用動力電池場景、需求的把握，以及高標(biāo)準(zhǔn)電池制造工藝的引入，動力電池在形態(tài)上，出現(xiàn)了幾個明顯趨勢：
電芯變大：比如圓柱從18650，到21700，再到4680演進；方形電池要么走向長薄條（比亞迪的刀片和蜂巢的短刀），要么走向又厚又長的方塊；軟包從適用VDA模組，到MEB的590模組……
結(jié)構(gòu)變強：像特斯拉的4680，以及比亞迪、寧德時代、蜂巢的電芯或者采用CTP，甚至考慮CTC，電芯成為整車的結(jié)構(gòu)件。
能量密度和成本、安全拉鋸：隨著續(xù)航里程的提升，車企不再一味追求能量密度，而試圖在成本和安全性上均衡考慮。
為什么有這些趨勢？電芯會一直變大嗎？
《電動汽車觀察家》特地訪談了業(yè)內(nèi)十余位專家和企業(yè)相關(guān)負責(zé)人，試圖還原出動力電池單體規(guī)格的演進歷程，并嘗試總結(jié)其中規(guī)律，幫我們預(yù)判未來電池規(guī)格進化方向。
注：本文中尺寸單位皆為mm。
圓柱：消費類電池的直接應(yīng)用
電動汽車其實比燃油車更早被發(fā)明出來，但是，由于內(nèi)燃機的高速發(fā)展，電池驅(qū)動的車輛被拋在了歷史車輪之后。
不過，車企從未放棄電動汽車。上世紀90年代，標(biāo)致、通用、日產(chǎn)等企業(yè)還在不斷嘗試用電池驅(qū)動汽車。（具體內(nèi)容參見“車用動力電池簡史”，配合食用更佳。）
到了21世紀，初步競爭有了結(jié)果。能夠量產(chǎn)，并有一定影響力的只有日產(chǎn)和特斯拉。而日產(chǎn)和特斯拉，一開始都將圓柱電池作為首選形狀。
日產(chǎn)的電動汽車大家會想到聆風(fēng)。其實，更早的日產(chǎn)電動汽車叫Prairie Joy EV，也用圓柱電池，只是遠沒有特斯拉量產(chǎn)的Roadster名氣大。
就從特斯拉開始講起。
（1）圓柱——特斯拉的首選
特斯拉首款車——電動超跑Roadster，在眾多電池中，選中了穩(wěn)定性和成本最優(yōu)的18650電池。
1991年，日本索尼公司發(fā)明了18650電池。這是全球首個商用鋰離子電池。為了節(jié)省成本，索尼將這種鋰離子電池型號定為18650，其中18表示直徑為18，65表示長度為65，0表示為圓柱形電池。
圓柱電芯是電池領(lǐng)域最為古老的形狀，其工藝當(dāng)時最成熟、成本也最低。
這一型號電池的誕生，或許是偶然，但是趕上3C、小家電產(chǎn)品市場的爆發(fā)，該型號的流行則成為了必然。
該型號一經(jīng)面世，就被日韓各大電池企業(yè)競相量產(chǎn)，成為消費電子領(lǐng)域最暢銷的電池型號之一。
特斯拉的創(chuàng)始人之一馬丁·艾伯哈德，是一個跑車愛好者，同時對于美國石油對中東的進口依賴以及對于全球氣候變暖有著深刻的擔(dān)憂。這最終促使他與馬克·塔彭寧共同創(chuàng)立特斯拉。
兩位創(chuàng)始人對電池并沒有自研和生產(chǎn)的能力，唯一的選擇就是去市場上選取合適的電池。經(jīng)過神農(nóng)嘗百草般的試用，選中了18650圓柱電芯。
經(jīng)過仔細對比，當(dāng)時的特斯拉電池技術(shù)總監(jiān)Kurt Kelty認為，松下的18650電池在能量密度、循環(huán)穩(wěn)定，以及批次重復(fù)性上有絕對優(yōu)勢。
但是松下方面則認為，筆記本電腦根本無法應(yīng)用在汽車領(lǐng)域，進而拒絕了特斯拉。
不死心的特斯拉將電芯拼成組，拿去給松下看。
松下方面雖然看到了可行性，但是仍然認為電池成組后，安全隱患很大，再次拒絕特斯拉。
直到特斯拉拿出了電池的冷卻方案，松下才勉強答應(yīng)，但同時約法三章：1.特斯拉不能對外宣稱電池供貨商是松下；2.出現(xiàn)問題概不負責(zé)。
2009年，松下押注的離子電視業(yè)務(wù)失敗，損失了40億美元。急于通過新業(yè)務(wù)將自身拉出泥潭的松下，堅定了與特斯拉的合作意愿。
從這番拉扯可以看出，松下方面，根本不認為消費類電池真能夠用在車上。
好在特斯拉憑借強大的電池成組技術(shù)，基本做到安全和性能兼顧，從而一炮打響。
隨著松下對特斯拉之間的合作越加深入，雙方開始在電池設(shè)計層面和材料層面進行改進。
毫無疑問，從消費電池直接拿過用的18650，有太多改進空間。一個簡單的邏輯就是將電池尺寸放大，減輕成組的復(fù)雜程度，提升能量密度，同時還要保證原有的良品率。
另外，材料方面，負極材料改用含硅的硅碳復(fù)合材料，以提升能量密度。
由此，21700電池便隨之誕生，相比18650更“胖”了許多，個子也略高。
如果將18650比喻成“小學(xué)生”，21700進入到“中學(xué)生”階段，體積、容量和能量密度都明顯提升。
2016年一季度開始，美國內(nèi)華達州建造超級工廠Gigafactory開始生產(chǎn)21700。
當(dāng)時松下為Model 3獨供這款電芯。特斯拉Model 3通過采用這款電芯，有效提高了能量密度和容量，減少了電芯數(shù)量和 PACK 附件，輕量化升級從而帶動了整車成本和價格下降。
松下最先為特斯拉提供的18650電池受限于體積和關(guān)鍵組件，容量普遍在2.2-3.6Ah之間，而21700初代就能做到4.8Ah，并向著5—5.3Ah的容量發(fā)展。
相比于18650電池，21700提高了約20%能量密度，接近300Wh/kg。
而隨著特斯拉逐漸做大，松下的產(chǎn)能和利潤都沒能跟上，積怨已深的雙方，發(fā)生了齟齬。2019年，特斯拉和松下的口水戰(zhàn)成為輿論關(guān)注的焦點。
此時的特斯拉意識到，僅依靠第三方供應(yīng)商，或許很難跟上他們的速度和成本要求。出于對核心零部件的掌控和增加談判籌碼等方面的考慮，特斯拉自研電池的計劃加緊推進。
沒想到的是，特斯拉不僅堅決自研，而且很快扔出“王炸”級別的產(chǎn)品。
2020年9月，特斯拉在電池日上發(fā)布了4680圓柱電池，單顆電芯的容量相比21700提高5倍。
圓柱電芯再次變“胖”，個子還是只高了一點點。
4680
此時，圓柱電芯進入到“大學(xué)生”階段，相比21700，4680的成本進一步降低，容量、功率等再次大幅提升。
成本方面，由于電池組所需電池數(shù)量減少，金屬外殼占比減少，結(jié)構(gòu)件和焊接數(shù)量也顯著減少，成本隨之下降，相比21700電池降低14%。
在性能方面，4680電池創(chuàng)新的采用了全極耳技術(shù)使電池電流通路變寬，內(nèi)阻大幅減少，內(nèi)部損耗隨之降低，進而大幅提升了電池功率，6倍于21700電池。
2月19日，特斯拉通過官方社交平臺宣布，今年1月份，其已生產(chǎn)出第100萬塊4680電池。
之前特斯拉CEO馬斯克在電話會議上表示，4680電池將在2022年第一季度率先用于Model Y車型。
除了特斯拉，松下、LG等企業(yè)都在研發(fā)生產(chǎn)這一型號電池，以供應(yīng)全球第一大電動車企。
（2）中國圓柱采用跟隨戰(zhàn)略
并不是只有特斯拉在嘗試用圓柱電池來造電動汽車。
1998年，在特斯拉還沒有成立時，中國的老牌電池企業(yè)——天津力神，已經(jīng)建成30萬支18650電池產(chǎn)能。不過此時的產(chǎn)能，針對的還是手機等3C產(chǎn)品。
在看到特斯拉應(yīng)用18650成功后，中國企業(yè)也加快了18650的車用化。
2012年，力神的18650電芯率先實現(xiàn)裝車銷售，搭載在江淮的iEV2，只有100輛；2014年，開始搭載在康迪上；2015年又批量搭載江淮的iEV5上。
在同一時期，中國的比克電池也開始摸索將18650電池應(yīng)用在車輛上。2010年，比克跟東風(fēng)合作，供應(yīng)電池為臺灣花博會會務(wù)車輛提供動力驅(qū)動；同年，這款電池與北汽福田合作，成為北京市新能源出租車示范車型。
2014年，比克又將2.4Ah圓柱18650電池實現(xiàn)量產(chǎn)。
在中國大力推動新能源汽車背景下，看到商機的韓國電池企業(yè)紛紛進駐中國，2015年三星SDI在天津，同樣選擇18650圓柱電池路線，次年開始向江淮汽車供應(yīng)。
在特斯拉采用21700后，中國以力神電池為代表的企業(yè)也開始引入該型號。2017年，力神的21700率先量產(chǎn)，并搭載在一款純電動物流車上。
在21700電池崛起的同時，以國軒高科為代表的企業(yè)也開發(fā)出32131、32135尺寸15Ah的磷酸鐵鋰圓柱電芯。目前國軒高科32mm直徑產(chǎn)品，主要應(yīng)用在北汽、江淮、奇瑞等小車上。
再后來，在特斯拉引領(lǐng)下，4680也引入中國，億緯鋰能、比克等企業(yè)都在追隨這一路線，試圖供應(yīng)給特斯拉或者其他大圓柱路線的車企。
（3）圓柱電芯成組難度大
圓柱電芯運用最為出色的特斯拉，其第一款量產(chǎn)的Roadster的模組，也是豐田汽車幫助設(shè)計的。
但是豐田自身選擇的方向卻是方形電池，未選擇應(yīng)用圓柱電芯。由此可見，當(dāng)時的小圓柱電芯并非車企首選。
在中國，也僅江淮汽車算是圓柱電池的最忠實的用戶。
一位CATL的前工程師宋先生告訴《電動汽車觀察家》，理論上圓柱電芯應(yīng)該是成本最低的方案，但難在成組，特斯拉當(dāng)時采用的是鋁絲鍵合工藝，這種工藝在十多年前主要用于電子行業(yè)，當(dāng)時國內(nèi)并沒有汽車零部件企業(yè)能做。
“當(dāng)時企業(yè)的思路就是沖壓一個鋁排或銅牌，然后對應(yīng)電芯的極柱點，把母排對應(yīng)的點壓下去與電芯激光焊接，但是這種設(shè)計很容易出現(xiàn)漏焊或脫落的情況?！彼蜗壬f道。
宋先生回憶說，其實車企完全也可以讓供應(yīng)商想出辦法來解決，例如用多層塑料框架將多個電芯頭尾串聯(lián)成一個長模組。但受制于當(dāng)時的歷史環(huán)境，絕大部分設(shè)計都沒有充分利用當(dāng)時有限的包內(nèi)體積，導(dǎo)致圓柱電池的優(yōu)勢完全沒有發(fā)揮出來。
宋先生認為，2015年前，中國的車企對汽車電氣化和新能源汽車的反應(yīng)也相對遲鈍，沒有正兒八經(jīng)的去研究、改進。
在宋先生看來，當(dāng)時車企高層將大部分精力放在了賺錢的合資車領(lǐng)域，對于新能源汽車這種政治任務(wù)主觀能動性都不強?！霸诋?dāng)時量少的情況下，供應(yīng)商也很難配合，開模成本很高，早期完全不能攤銷出去?！?
“2012-2014年，新能源汽車沒有放量，采用圓柱電池的電動汽車沒有做起來，僅僅有北汽，江淮，奇瑞等車企做了一點點嘗試性的采用圓柱電芯的樣車。等到2016-2017年，電動汽車開始上量時，因為政策和電芯廠商等多種原因，電芯又被寧德時代和比亞迪壟斷了市場?！彼蜗壬f。
此外，宋先生認為，圓柱電池在中國電動汽車高速發(fā)展期也沒發(fā)展起來，還有一個原因，即圓柱電池成組時，電池排布上會留下很多“死”空間，體積利用效率較低，不利于體積能量密度的提升。
即使現(xiàn)在，中國市場圓柱電池占比提升，也是由于特斯拉的應(yīng)用拉動；隨著特斯拉寧德時代磷酸鐵鋰方形電池的應(yīng)用于特斯拉，圓柱電池的占比再次回落。
方形，中國最主流的車用電池形狀
除了圓柱電池，方形電池也很早進入了汽車領(lǐng)域。
最早在方形電池有所建樹的應(yīng)該是日本三洋電機。1995年，三洋電機上市了方形鋰離子二次電池，外殼采用鋁合金工藝，重量比鋼制外殼減輕了30%左右。
由于重量輕，這種電池不斷被手機等產(chǎn)品采用。
2008年，松下收購三洋電機，獲得了方形電池的相關(guān)技術(shù)。
可是值得注意的是，松下并沒有向特斯拉輸出方形電池技術(shù)。
對此，一位電池企業(yè)相關(guān)負責(zé)人給出了他的看法：“圓柱電池工藝成熟、標(biāo)準(zhǔn)化程度高，方形電池的生產(chǎn)難度與此相比要高很多?！辈贿^，該人士也指出，方形電池雖然制造難度大，但成組比較簡單，所以方形電池能夠成長為車用領(lǐng)域的一個重要方向。
（1）國外方形：從VDA到590模組
方形電池幾乎與圓柱電池同期進入車用領(lǐng)域，但是苦于沒有暢銷車型的支撐，早期方形電池的海外進展并不顯著。
2012年，松下方形電池開始為大眾、豐田和福特等企業(yè)采用，例如大眾e-golf、e-up、Golf GTE混動、Audi Q5和A6混動，豐田的eQ、Prius PHV1代，福特 Fusion2代等車型搭載。
松下最早的一款方形電芯，是5Ah的電芯符合VDA HEV的尺寸，為120*85*12.5。
松下方形電池
豐田的Clarity PHEV采用松下的方形電池，也符合VDA PHEV2的尺寸，用在插混車型上，電池尺寸也大了許多。
三星SDI后期也掌握了方形電芯技術(shù)，例如配套的寶馬i3車型的電池尺寸，就符合VDA尺寸中的BEV2，為173*45*125。
三星方形動力電池的發(fā)展，對日本松下的替代過程也類似于消費類電池，在中國以外的市場受認可程度較高。
當(dāng)然，方形電池的尺寸也是在從小不斷變大的，主要是向厚度和長度上不斷延伸。
在宋先生看來，歐洲整體電動化的思路是電池逐步做大的過程，遵循48V、HEV、PHEV再到BEV的發(fā)展路徑。
在早期的發(fā)展中，中國習(xí)慣了借鑒歐洲的標(biāo)準(zhǔn)，在2012年前后，隨著歐洲VDA標(biāo)準(zhǔn)尺寸的推出，中國的車企和電池企業(yè)開始借鑒這一標(biāo)準(zhǔn)。但是，VDA最大的尺寸是BEV2，這個尺寸下最大容量的電池，目前做到了120Ah。
一位動力電池從業(yè)人士告訴《電動汽車觀察家》，方形電池中，目前三星SDI還是按照VDA的尺寸在做。中國方形電池的發(fā)展已經(jīng)突破了VDA尺寸的標(biāo)準(zhǔn)。這是因為，到了2017-2018年，120Ah的容量就已經(jīng)不能滿足中國車企的需求了。
海外車企也在考慮采用純電平臺，使電池突破VDA尺寸。
2017年左右，大眾汽車開始考慮推出純電MEB平臺，推出了590模組，為電芯進一步增大提供了條件。
將方形電芯做大，也成為海外車企的方向。
（2）中國方形電池尺寸發(fā)展多樣化
中國方形電池的發(fā)展，則是另一個故事。
比亞迪、寧德時代和力神等企業(yè)的發(fā)展路徑代表了中國方形電池的發(fā)展路徑。
比亞迪是從電池起家，然后開始制造汽車，其從電池設(shè)計開始就考慮電池與車輛的匹配，與消費電池遷移至整車的路徑完全不同。寧德時代的車用電池領(lǐng)域，很多人才就來自于比亞迪，因此在技術(shù)方面有所繼承。力神的方形電池，則是被海外系統(tǒng)商看中，從軍品電池中遷移至汽車領(lǐng)域。
a、比亞迪——中國方形電池的引領(lǐng)者
比亞迪是以電池起家的。2003年，比亞迪鎳鎘電池銷量一舉超過三洋電機，成為全球第一。
比亞迪創(chuàng)始人王傳福的另一個目標(biāo)是制造電動汽車。就在2003年，比亞迪一面登頂電池銷量冠軍，一面跨行業(yè)收購西安秦川汽車有限責(zé)任公司，成立了比亞迪汽車有限公司。
據(jù)比亞迪早期員工介紹，比亞迪汽車公司成立后，就立即成立電動汽車相關(guān)部門。
根據(jù)公開資料介紹，比亞迪早在2002年就啟動了磷酸鐵鋰電池的研發(fā)、2003年展開三元電池的基礎(chǔ)研究、2005年首款磷酸鐵鋰動力電池上市、2008年動力電池應(yīng)用在e6和F3DM雙模車上。
在電池方面，比亞迪一開始就針對汽車方向打造電池，電芯尺寸超越同期其它電池企業(yè)，例如F3DM電芯尺寸是356*100*28。
通過尺寸可以看到，比亞迪在2008年的PHEV電芯的尺寸（356*100*28）已經(jīng)超過后期VDA EV（173*115*45）的尺寸了。
資料來源：比亞迪
對比海外市場，2008年，比亞迪專門為電動汽車打造的電池已經(jīng)搭載到了自己的車輛上，而日產(chǎn)汽車、日本電氣（NEC）、日電東金（NEC Tokin）合資的動力電池公司AESC，才剛剛成立。
此時比亞迪在動力電池領(lǐng)域的發(fā)展，已經(jīng)明顯領(lǐng)先于世界。
比亞迪F3DM的電池
從比亞迪動力電池的尺寸可以看出，其具體思路就是將電芯做長。
b、寧德時代始于VDA，突破VDA
車用動力電池領(lǐng)域，比亞迪算是寧德時代的老師：2010年，新能源科技有限公司（ATL，此時寧德時代尚未剝離）接觸動力電池時，比亞迪已經(jīng)在該領(lǐng)域深耕了8年左右。
但與比亞迪不同的是，寧德時代的電芯主要沿著VDA尺寸來拓展。
2010年，寶馬開始與ATL接觸，當(dāng)時寶馬第一個項目要求的電池尺寸就是VDA EV2 173*115*45的尺寸。當(dāng)然，此時VDA電芯標(biāo)準(zhǔn)尚未出爐。
宋先生透露，當(dāng)時項目是鈑金加方形電池，是在燃油車平臺上直接改的，在車輛空隙里塞了3個包，400多公斤的電池，但是續(xù)駛里程非常低，磷酸鐵鋰電池的弱點暴露無遺。
在2012年左右，獨立出來的寧德時代為寶馬做第二個項目——寶馬X1，寶馬給出的電芯尺寸是173*92*21，接近VDA PHEV1的尺寸。
隨著國家政策開始向商用車傾斜，插混、純電動的商用車越來越多。比亞迪的電動大巴車帶電量在150-300度電之間。例如比亞迪K8采用的磷酸鐵鋰電池，帶電量達到了270度電。
寧德時代電芯家族
宋先生回憶說，如此高的電量，刺激到宇通客車了。宇通便找到了寧德時代合作。不過，寧德時代為宇通做的第一款車是HEV，帶電量僅13度，采用的是鈑金架子將電芯架起來。
寧德時代為宇通客車搭載的電池173*45，高度超過200，大致還是沿用VDA的尺寸，但是已經(jīng)有所突破。
整體來看，寧德時代的電池尺寸仍然小于比亞迪當(dāng)時的電芯。
c、力神——方形電池的追隨者
同時期，另一家中國較早的鋰離子電池企業(yè)力神電池，也嘗試將方形電池應(yīng)用在電動汽車上。力神的方形電池是從早期的團營電臺發(fā)展而來的。力神電池副總經(jīng)理鄒玉峰回憶稱，當(dāng)時美國邁爾斯電動汽車公司發(fā)現(xiàn)了力神的這款電池，希望能夠合作研發(fā)用在汽車領(lǐng)域。
2008年，邁爾斯和力神開始接觸，2009年成立合資公司。
“當(dāng)時團營電臺的那個電池尺寸差不多是27*70，用在車上變高了，從60變成120，變成27*70*120?！编u玉峰表示，“加高是基于底部設(shè)計，空間還有余量，為了充分利用加高到120?！?
雖然和邁爾斯的合作并沒有取得預(yù)期的效果，但是力神將方形電池在中國的車輛上加以應(yīng)用。
(3)從做大電芯到優(yōu)化結(jié)構(gòu)
無論比亞迪、寧德時代還是力神，在新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過程中，都走上了電芯尺寸結(jié)構(gòu)優(yōu)化的道路上。
在某電池企業(yè)的營銷負責(zé)人李先生看來，在中國新能源汽車補貼對能量密度要求的壓力下，電池企業(yè)通過正常的化學(xué)材料體系發(fā)展，NCM111—NCM523—NCM622—NCM811去迭代完全來不及，最優(yōu)的方式就是優(yōu)化結(jié)構(gòu)。
例如，將電芯高度提升，一般電池肩高是91，模組高度在108左右，這10多毫米中很多是被浪費掉的，在BEV上，可以通過簡化控制板的方式留下更多空間，從91到95，再到102，這是國內(nèi)電芯演進的一般方向。
另一個方向是將電池中的卷芯做大，例如一個電芯中有2個卷芯，后期將卷芯做大，做成只有一個卷芯，這樣也能提升能量密度。
其中一個代表例子，2019年，寧德時代為廣汽AION.S配套的NCM811電池，尺寸已經(jīng)做到79*148*103；VDA對應(yīng)的尺寸是26.5*148*91，寧德時代在電芯的高度和厚度上都有所拓展，尤其在厚度上，達到了業(yè)內(nèi)常說的3倍厚度。
與此相對應(yīng)的是，2021年時，三星SDI為寶馬配套的仍然是61.5Ah，一倍厚的電芯。
中國企業(yè)率先突破了VDA尺寸的束縛。
在這個思路的延展下，2019年，中國比亞迪推出了刀片電池、寧德時代推出了CTP結(jié)構(gòu)，都是電芯進一步做大、模組結(jié)構(gòu)不斷簡化的作品。
不過，比亞迪和寧德時代有相似，也有差異。
寧德時代有兩個發(fā)展方向，一是是將電芯在厚度和高度上逐步提升，長度則是從VDA尺寸100+開始起步；二是拉長做薄，例如為蔚來100度電做的電芯長度就達到250。
比亞迪的思路是堅持將電池做長做薄，起步就是300+。
宋先生認為，比亞迪當(dāng)時能做出如此尺寸的電芯，應(yīng)該是得益于其縱向產(chǎn)業(yè)鏈的自主能力，自主研發(fā)的設(shè)備能夠支持這種電芯的生產(chǎn)。寧德時代的生產(chǎn)設(shè)備主要依賴外購，供應(yīng)商的設(shè)備能力以及寧德時代自身考慮舊設(shè)備的利用，也限制其將電芯一步到位做很大。
回溯比亞迪在動力電池領(lǐng)域的制造能力時，會發(fā)現(xiàn)其工藝的領(lǐng)先，得益于能自主生產(chǎn)電池的制造設(shè)備。而其精密制造的能力，又來源于手機代工業(yè)務(wù)。畢竟在比亞迪2003年收購秦川汽車前一年，其率先涉足了手機代工業(yè)務(wù)。全球每10部手機中，有兩部手機應(yīng)用了比亞迪電子技術(shù)。
不得不說，比亞迪垂直產(chǎn)業(yè)鏈的整合能力，保證了其在行業(yè)中的領(lǐng)先位置。
踏上歷史節(jié)奏，且勇于創(chuàng)新的比亞迪和寧德時代，通過不斷迭代的方形電池，引領(lǐng)了整個行業(yè)的方向。
此時，中國的方形電池，已經(jīng)走在了歐洲前面。
軟包：做大不易
車載動力電池還有另一個方向，就是軟包。
軟包電池早在1990年就被索尼率先開發(fā)出來，1994年便開始了軟包電池研發(fā)，在 1998 年就已經(jīng)被應(yīng)用在了汽車之上。
但是將軟包電池發(fā)揚光大的仍然是韓國電池企業(yè)，其中杰出代表就是LG化學(xué)。
（1）LG化學(xué)——車用軟包電池鼻祖
LG化學(xué)在鋰離子電池領(lǐng)域也是后起之秀，1995年開始鋰電池研發(fā)，2010年生產(chǎn)世界首批PHEV軟包電芯LMO/NCM111，2011年生產(chǎn)BEV軟包電芯。
在電池的形狀上，LG化學(xué)也是圓形、方形、軟包三種形態(tài)都有。但是在汽車領(lǐng)域應(yīng)用方面，LG化學(xué)選擇了軟包電芯。
軟包電芯受制于鋁塑膜，只能將電芯做得又寬又扁。
2010年LG化學(xué)研制成功首批PHEV軟包電芯，在美國建設(shè)綜合制造中心，2011年開始生產(chǎn)BEV軟包電芯。
LG化學(xué)在材料領(lǐng)域有著深厚底蘊，其在鋁塑膜方面的積累頗為豐富，或許也是其選擇軟包路徑的底氣所在。
LG方面的主流尺寸主要是159*11.3*290.5、159*11.5*290.5和99.7*11.3*301等幾個尺寸。不過，為了匹配大眾MEB平臺的590模組，LG也做了拉長電芯，最長一邊也接近550。
海外軟包電池的代表企業(yè)還有韓國SKI和日本的AESC。
軟包的特點是尺寸相對靈活的，但是做大不易。
在業(yè)內(nèi)人士李先生看來，國際上能將軟包電池做好的企業(yè)鳳毛麟角。
軟包電芯受鋁塑膜所限，厚度上很難有所突破，長度方面受生產(chǎn)工藝所限，也有很大的瓶頸。
某車企相關(guān)負責(zé)人表示，其考察發(fā)現(xiàn)軟包電芯長度做到500-600就已經(jīng)到極限了，再長一些，生產(chǎn)工藝就算不過來賬了，直通率就會大幅下降。
李先生表示，即使是LG，軟包電芯的長度也只能做到600。
（2）萬向為代表的中國軟包電池進展緩慢
中國早期的軟包電池代表企業(yè)之一是萬向一二三。
1999年萬向就開始研發(fā)生產(chǎn)針對車用的軟包動力電池，但真正有所突破，是在收購美國A123之后。
2010年，萬向的創(chuàng)始人魯冠球在上海世博會上初次接觸A123，對其優(yōu)良的產(chǎn)品性能印象深刻。
要知道，此時的萬向集團進入汽車零部件行業(yè)已經(jīng)有30多年，進入動力電池的研發(fā)領(lǐng)域也有10年之久，前后投入了10億美元研發(fā)費用，其產(chǎn)品仍然遠不如A123。也因此，魯冠球會經(jīng)常感嘆，A123在當(dāng)時鋰電池和儲能核心技術(shù)才是世界領(lǐng)先水平。
不過，專業(yè)如A123，也會敗走麥城。
2012年，A123發(fā)生了大規(guī)模召回事件，破產(chǎn)的A123被萬向接手。隨后憑借A123磷酸鐵鋰軟包技術(shù)，萬向一二三在車用低壓48V領(lǐng)域占據(jù)了全球50%以上的份額。
萬向在車用高壓方面，路線是三元軟包。據(jù)一位接近萬向一二三的人士透露，2010年左右，萬向軟包電芯尺寸相對多元化，多是基于中國市場客戶定制電芯，由于客戶油改電的底盤差異，充分發(fā)揮了軟包電芯尺寸多樣化的優(yōu)勢，能夠快速適應(yīng)市場需求。
后期萬向一二三將其48V低壓成為全球占比份額最大，其48V電芯160*220的尺寸也逐漸成為主流，被沿用至中國很多純電車型。
隨著2015年VDA355模組開始普及，萬向的電芯長度也逐漸向其靠攏，尺寸大約在355*100；2018年，590模組流行，萬向也開發(fā)出適合590模組的電芯，尺寸大約在590*100。
軟包電池
該人士也坦言，電芯長度做到600以上，良率和成本等就不能做到很好的平衡，還需要在電芯設(shè)計、工藝和設(shè)備等方面持續(xù)進行改進。
李先生解釋說，由于軟包電芯容量不容易做大，所以用在車上就要通過并聯(lián)的方式，這樣就要多做出散熱和固定支架，加之本身軟包電芯就沒有機械強度，成組過程中的附件就會越來越多，軟包本身能量密度高的優(yōu)勢，在成組過程中被抵消殆盡。
孚能科技和捷威動力也是中國軟包電芯的代表企業(yè)之一。
不過，早期在中國，能夠完美解決軟包電芯生產(chǎn)工藝問題和成組難題的企業(yè)幾乎沒有，因此動力電池幾乎被方形電池壟斷。
目前LG的軟包電芯主要配套，GM、Honda、Ford、Daimler、日產(chǎn)雷諾、Volvo等車企應(yīng)用較多，國內(nèi)應(yīng)用軟包電池的企業(yè)寥寥無幾。
在李先生看來，軟包電芯的最大優(yōu)勢是單電芯應(yīng)用，應(yīng)用在手機或筆記本電腦上是最佳方案，應(yīng)用在車上優(yōu)勢并不明顯。
短期來看，軟包電池技術(shù)是被大部分中國車企忽視的技術(shù)，但是在未來固態(tài)電池領(lǐng)域，能否重獲生機值得期待。
車用電池單體會越來越大嗎？
回顧整個動力電池發(fā)展歷程，很容易得出一個結(jié)論，就是隨著電池對車輛匹配程度的加深，電池的體積看似越做越大。
但是放在相對微觀的時間尺度來看，車用電池技術(shù)仍然處于百花齊放的階段，很難說現(xiàn)在的主流技術(shù)未來也是主流。
例如，現(xiàn)在技術(shù)路線之一，電壓平臺躍進式發(fā)展帶來的變化：電壓平臺由400V躍進至800V；但車輛總電量進程則是以每10度電作為一個臺階發(fā)展，電量的增長沒能與電壓平臺的增長同步。
這種不同步帶來的影響是，現(xiàn)階段800V平臺下，電芯的串聯(lián)數(shù)在增長，一定程度上擠壓了電芯體積增長的空間，因此，在一定階段內(nèi)會出現(xiàn)電芯體積縮小的情況。
以目前的技術(shù)水平看，乘用車三元體系下，400V體系下，蔚來100度電的車型做到285Ah電芯（250.3*66.72*112）或許是最大尺寸；800V體系下，不做超過1000公里的超長續(xù)航車型，即按照單車最大150度電計算，單體體積對應(yīng)最大的容量在200Ah左右，對應(yīng)寧德時代的典型尺寸是54*174*201。
整體來看，動力電池電芯尺寸的發(fā)展方向，最終還是技術(shù)、成本控制和制造體系等各方面相互平衡的結(jié)果，很難簡單說電芯的發(fā)展方向是越來越大或者越來越小。
但可以肯定的是，隨著車企越來越了解電池，以及電池企業(yè)越來越了解汽車，通過不斷磨合和調(diào)整，未來會有更加適合車用的電芯尺寸誕生。
