结构电池，会成为电动车的未来进阶吗？

图为吉利与Northvolt共同开发的新型结构电池  

撰文|小魔  

汽车制造商和电池制造商正在竞相开发全新的电动车电池，为加强车身结构及续航里程的突破打开大门。  

这种全新的电池被工程师称作结构电池，其有望实现更轻的重量和更高的能源效率。  

以续航为525公里的特斯拉ModelY来举例，如果采用全新的结构电池，那么该车充电一次能实现差不多高一倍的续航里程。  

瑞典Northvolt正在攻坚新型结构电池  

吉利旗下的沃尔沃汽车在今年6月底公布了一款正在与瑞典电池制造商Northvolt共同开发的新型结构电池设计。  

沃尔沃称，他们的这种电池一次充电可以支持966公里的续航里程甚至更多。  

不过到目前为止，结构电池技术仍处于起步阶段，制造商之间也尚未形成一个统一的标准。  

蔚来推出的100kWh的电池  

采用“电芯到整包”设计  

从2019年开始，陆续就有一些主机厂和电池制造商推出了电池包CTP（CelltoPack）概念。  

CTP是将现有“电芯到模组再到整包”的电池组组装过程简化为“电芯到整包”，省去了将单个电池单元捆绑成模组的步骤，从而减轻了整个电池组的重量。  

在美国，名为OurNextEnergy的初创公司成立已有一年时间，它迄今一直以隐身模式运作，并在开发一种双电池结构。  

OurNextEnergy的双电池  

这种双电池结合了结构电池的电池组设计，其第二组高能电池组可以为第一组充电，能使车辆续航里程增加一倍。  

“我们想要彻底改造电池，”这家总部位于密歇根州的公司创始人兼CEOMujeebIjaz表示。  

除了续航更高，Ijaz还称其双电池设计具备更高的安全性能与更高的循环寿命，因为他们的电芯不使用镍或钴，而这是目前许多电动车电池的关键成分。  

比亚迪刀片电池  

从特斯拉到通用，再到我们国内的比亚迪、长城蜂巢能源和宁德时代等电池制造商都在研发最新的结构电池。  

密歇根州咨询师SandyMunro说到：“如果车企和电池制造商不傻，这就是解决问题的方法。结构电池节省了大量资金、时间和重量。”  

对于主机厂和电池制造商来说，有许多方法来设计一个结构电池。  

通用Ultium电池组  

他们最终要达成的目标是设计可以加固汽车车身和底盘的电池，同时要兼顾改进电池的化学成分，以降低电池内部成本。  

通用汽车新对其新型Ultium电池的设计是从基本组件开始——使用大型软包电芯，将其捆绑成模块，然后组装成大型电池组。该电池组将应用于今年晚些时候开始交付的悍马电动车。  

悍马纯电皮卡  

Ultium电池组被安装在纯电悍马的底盘中，除了能有助于加强车身刚性，通用汽车电池电动卡车的首席执行工程师JoshTavel称，其还提升了车辆行驶平顺性和操控性，同时减少了振动与噪声。  

在我国，比亚迪和宁德时代已经率先开发出先进的电池，消除了模组这个中间步骤，使电池可以直接组装成大型电池组。  

两家公司电池中的阴极都使用磷酸铁锂（LFP），这种化学成分的基本材料比钴和镍等更常用于电动汽车电池阴极的材料更丰富、更便宜、更不容易着火，对环境的危害也更小。  

然而，磷酸铁锂电池的缺点是储存的能量不如镍钴锰电池（NCM）或镍钴铝电池（NCA）多，该电池支持的续航里程相对较低。这意味着如果想要提供与钴和镍的电池相同的续航能力，电动车将要背负更大、更重的铁锂电池组。  

如果在结构电池中使用能量密度更高的锂离子电池，不但能增强车辆结构，还能有效减重并进一步提升车辆的续航里程。  

采用全新4680电芯的特斯拉结构电池  

去年9月，特斯拉推出了一种新型结构电池，最初预计为ModelY提供动力。  

该电池使用结构粘合剂将数百个4680型大号圆柱电池连接在一起，然后将它们夹在两块金属板之间，这两块金属板旨在连接并帮助加固车身与底盘。  

相比之下，OurNextEnergy使用一组称为棱柱体的金属封装磷酸铁锂电芯阵列，将其粘合在一个以金属构成侧面、顶部和底部的整包中。然后将电池组安装在车辆底盘，以帮助加固车辆结构。  

但并不是所有人都认为“电芯到整包”的方法是个好主意。  

Canoo以电池模块打造的结构电池底盘  

电动车初创公司Canoo的CEOTonyAquila表示，结构电池是有意义的，但前提是你必须先将电芯组装成模块。“因为它必须是模块化的，才能被修理，”他解释说。  

REE的平板模块化底盘  

以色列电动车初创公司Ree的CEODanielBarel也同样这么认为——应该把电池捆绑到模块当中，以获得最大的灵活性。  

他说到：“除非把模块直接装进底盘，否则对电动车没有意义。”【iDailycar】