造车平台化趋势下 动力电池如何进行标准化？

文章来源：NE时代智能车

产品标准化的要义无非是在前期研发、中期制造、后期溯源的全过程中寻求最大程度的简化和通用性，在保证产品性能的基础上形成最优的成本方案。

这也是制造业降本增效保质的底层逻辑。

对于汽车行业来讲，标准化的一个主流选择是造车平台化，比亚迪e平台、通用BEV3、丰田E-TNGA、吉利的PMA平台等等，通过动力类型、轴距等变量的调节与限制来进行标准化生产。

动力电池作为整车的零部件之一，势必绕不开整车空间、续航、整备质量、能耗、动力性能等硬性参考指标，加上本身的特性及参数要求，这就意味着电芯的设计有阈值，这是标准化的一个重要前提。

以“尺寸”这一指标为例，我们分别选取2020年和2023年4月份乘用车动力电池（方形）数据，前者共计920余款，后者共1100余款。

虽然电芯数量有明显增加，但是尺寸范围并无大的变动，长、宽、高分别在1000mm、180mm、260mm以下。

在阈值限制的基础上，电芯尺寸开始往某个特定区间集中。长度范围集中在150-220mm左右，宽度在20-80mm左右徘徊，高度上100mm左右成为主流。

从一个面上的波动到围绕一条线上下浮动的转变，正是车企平台化与电池标准化相辅相成的结果。

但是，各车企对于标准化，有各自的理解与定义，所以呈现出来的产品方案会有差异。

比亚迪：960mm长刀覆盖A0到C级车

比亚迪的标准化策略是全面切换刀片电池。

刀片电池尺寸标准锁定为960*13.5(14)*90(102)mm，单体电压做到3.2V、3.3V。主要应用的刀片电池目前有135Ah、150Ah、170Ah三种容量规格，通过增减串联的数量来匹配不同级别车型的电量需求。

除了在规格上的标准化，比亚迪将刀片电池材料体系统统一更换为磷酸铁锂，形成材料、尺寸、容量、电压等各项指标的标准化。

目前，比亚迪刀片电池已经覆盖17款车，由于整车业务的布局，所以算是推电池标准化较快的车企。

上汽“魔方”电池：固定PACK尺寸，通过材料体系变化满足不同电量需求

上汽推出躺式设计的“魔方”电池，也是一种标准化的设计思路。

整个电池包将高度和宽度固定，在高度上进行调节，长度和宽度分别设计为1690mm和1300mm，高度上有110mm、125mm和137mm三种选择。此外，内部还通过电芯不同的串联设计，来匹配整车的电量需求。

除了在电池包尺寸及电芯连接方式上的标准化，魔方电池根据不同的材料体系设计出不同的电池容量，进行容量分级。

低能量密度分别采用钠离子、磷酸铁锂和M3P三种材料体系搭配，容量从44kWh到70kWh，中密度体系主要是5系、6系和高镍三元，容量范围64kWh到100kWh，高能量密度覆盖115kWh到150kWh，采用硅负极和半固态。

上汽做标准化的思路是先固定好CTP方案中PACK的长和宽，然后根据材料的搭配、电池包高度的变化设计不同的电量来满足整车的需求。这种方案对后期PACK里面的电芯肯定会存在一定的限制。

与比亚迪不同的是，上汽主要通过材料的变化来满足不同的电量需求，而比亚迪是统一材料体系，统一电芯尺寸，然后通过电芯数量的变化进行电量分级。这种方案的优势是可以搭配出多种不同材料体系、不同能量密度的电芯，从而使得长寿命、快充等功能的侧重点会有差异，而且在一定范围内能兼容不同尺寸的电芯，但同样可能会产生很多不同型号的电池，标准化的程度相对没那么高。

长城汽车：三种标准化方案 蜂巢能源短刀、长刀方案逐步应用

长城目前主要电池供应商有国轩、宁德和蜂巢这三家，电芯标准化程度也相对较高。

长城电池标准化方案主要有三种，一种方案是长度在148mm左右，一种是长度220mm，通过宽度和高度的变化设计不同容量的电池，第三种方案是蜂巢能源的长刀和短刀方案。

在长度148mm左右的电芯方案中，由于供应商有三家，所以电芯数量相对较多，12种容量的电芯覆盖A00到C级车型。同时，148mm作为宁德时代的主打电芯，覆盖了长城汽车之外的一众车企，这些车企的电芯标准化由宁德时代带动。

长度220mm这款电芯，有113Ah、137Ah和152.1Ah这三种容量选择，但目前主要是1P84S这款，主要搭载在好猫和闪电猫，因为是由蜂巢能源一家供应，所以尺寸相对统一。

同时，作为长城电池事业部独立出来的企业，蜂巢能源的长刀和短刀电池也是进行电池标准化的重点方向之一。

目前蜂巢能源L600型号的长刀电池长度能做到574mm，宽度和高度固定在21.5mm和118mm，单体容量可达179Ah，对应108串和114串两种方案。短刀方案目前可做到304mm和306mm两种长度，单体容量较小。

长城汽车推电芯标准化的决心还是显而易见的，虽然有三家电池供应商，但总体的思路是，国轩高科和宁德时代固定在148mm这个方案，220mm和长刀、短刀方案由蜂巢能源自由发挥。在多家供应商的情况下，长城汽车电池标准化的程度已相对较高。

在电芯长度尺寸固定的情况下，长城电池供应商通过改变电芯的高度和宽度、电压范围以及电芯串联的数量来形成不同的电量，满足不同级别车型的需求。

以上三种标准化思路，归结来看就是固定一些指标，然后设置一些可变的参数，根据参数的变化来满足整车的不同电量需求。

还有一种标准化，是由电池企业来主导，但核心逻辑跟以上三家车企大同小异，以蔚来、理想、小鹏等造车新势力为例，最早只有宁德时代一家电池供应商的情况下，主要就是148mm这款电芯，搭载在小鹏车型单体容量可做到117Ah—187Ah，搭载理想车型主要是110Ah和114Ah这两个容量规格，蔚来车型相对较多，容量规格也相对丰富。

这两种逻辑的标准化，虽然主导对象有差别，但方法论类似。不过，不论是车企主导还是电池企业主导，共同目标都是标准化，避免前期研发过程中的资源浪费，以及中期制造过程中因规格不同给生产过程增加冗余工作量的问题，进而实现最大程度降本。这也意味着，未来有关电池材料、规格、电压、容量等一系列参数最终会因标准化而更加集中。