导读：汽车电池？“单电芯”设计感觉相当奇怪" img_height="358" img_width="361" data-src="//imgq4q578com/df/1225/6cfbfff5af67feadjpg" src="/a2020/i
汽车电池？“单电芯”设计感觉相当奇怪" img_height="358" img_width="361" data-src="//imgq4q578com/df/1225/6cfbfff5af67feadjpg" src="/a2020/img/data-imgjpg"> 导语
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最近在社交媒体上回应风 *** 司Ark Invest分析师布雷特·温顿（Brett Winton）时，马斯克指出，苹果追求“单电芯”电池设计的做法让人觉得相当奇怪。这是因为，从电机角度来看，“单电芯”设计是不可行的，因为其更高电压将会低约100倍。
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苹果宣称可能在自家 汽车 上使用突破性电池技术 腾讯 科技 原文配图
12月24日，最近有报道称，苹果即将推出的电动 汽车 将采用“单电芯”（monocell）电池设计，使其能够优化电池组内部的空间，从而增加续航里程。电动 汽车 制造商特斯拉首席执行官埃隆·马斯克（Elon Musk），最近分享了他对苹果所谓突破性电池技术的看法。
最近在社交媒体上回应风 *** 司Ark Invest分析师布雷特·温顿（Brett Winton）时，马斯克指出，苹果追求“单电芯”电池设计的做法让人觉得相当奇怪。这是因为，从电机角度来看，“单电芯”设计是不可行的，因为其更高电压将会低约100倍。
马斯克随后表示，苹果可能会采用像特斯拉那样的结构性电池组，这将使电池粘合在一起。“单电池在电化学上是不可能的，因为更大电压太低了~100倍。也许它们的意思是细胞结合在一起，就像我们的结构电池组一样？”。马斯克写道。
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马斯克在社交媒体上对苹果电池设计作出评论
马斯克还注意到了相关报道中提及苹果打算利用磷酸铁锂（LFP）电池的计划，这种电池通常不太容易发热，因此使用起来相当安全。对此，马斯克表示，特斯拉现在就已经在上海工厂生产的Model 3 Standard Range Plus中使用了这种电池。
如果苹果真的在2024年左右推出传言已久的电动 汽车 ，该公司很可能会与新一代特斯拉电动 汽车 正面交锋。这主要是因为特斯拉之所以成名，是因为其是一家以不断创新为荣的公司。特斯拉目前的车型阵容已经极具竞争力，到2024年，它们肯定会强大得多。
此外，特斯拉 汽车 的强弱很可能主要取决于其4680电池，这些电池是由内部定制设计和开发的。看看苹果及其“单电芯”设计将如何与特斯拉4680电池等创新竞争，可能相当有趣，后者是特斯拉在电动 汽车 制造方面积累了多年经验基础上开发出来的。
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作者简介：朱玉龙，资深电动汽车三电系统和汽车电子工程师，目前从事新能源汽车电子化工作，10年以上的新能源汽车专业从业经验，在电池系统、充电系统和电子电气架构方面有较深的认识和实践，著有《汽车电子硬件设计》，开设《汽车电子设计》公众号。
昨天我们介绍了比亚迪最新的刀片电池，今天再看看比亚迪电池的集成方案。首先来整理一下2019年比亚迪电池的使用情况，根据目前的形势来看，我们可以看到有三个阶段——e平台下的单列模组、e平台后的成本优化方案和刀片式电池的成组三类，而这三类模组还是比亚迪当前的主要形式。
1）比亚迪的电芯情况
从2018到2019年，比亚迪花了很大力气做三元电芯，在PHEV的规格上使用17312020mm的电芯，在乘用车上面使用173122550mm的电芯，在专用车和商用车上使用LFP电芯，41514860mm。其中最后一个在长度和宽度方面算是刀片式电芯的雏形和参考基准，主要的装车数量是围绕中间的BEV三元电芯来做的。
备注：比亚迪累计装机总量约为12323GWh
图1比亚迪电芯2019年装车量的概览
在比亚迪之前所规划的技术路线中，这个173宽度的电芯是以标准模组的形式来走的，既面向外供，也面向更大的量——比亚迪是在一个电芯尺寸下，调整化学体系，增大容量形成了不同的产品。
图2标准模组方案，容量的进化
2） 基于模组简化的设计
由于三元电芯还要继续推进，所以标准模组演化的下一步是提高电池包的集成效率和简化电池系统托盘的结构。两个对比，主要是之前的托盘设计需要设置几根横梁和纵梁，而梁的存在限制了模组布置的体积利用率；电池模组与底部托盘的固定，需使用很多的紧固件；这个托盘的结构也限制了 *** 工艺；还有就是分成多个模组，在模组组装过程中的工艺过程。所以在这部分演进的趋势，就是把电芯和托盘进行连续布置，如下所示，通过之间的加强，这个 *** 比较理想化。实际上需要很多的加强设计和底部导热胶进行固定。
备注：我们在这里面能看到的一些措施包括：托盘做成为向下凹陷的腔体，单体电池与上盖之间设置有导热绝缘层，在底面采用导热结构胶，这里面后续我们基本都能涉及到。
图3现有电芯的成组方式
3） 刀片式电芯模组设计
刀片模组的雏形，可以追溯到之前卷绕电芯的大巴，采用41514860mm的尺寸，双层布置，这个我们可以在 *** 买得到。
图4原有大巴电芯的模组设计
而最新的刀片电芯的设计，很有可能是方壳碟片的技术，类似于蜂巢之前提的做法，软包两端出极耳，配合方形铝壳的刚度设计简化结构的想法。以横向来设计，优势在于有软包很薄的特点，散热效果好，结构强度依靠自身来实现支撑。
图5刀片电池的模组设计
与大巴电芯成组设计不同的是，这次采用单排电池直接铺在托盘上，电芯的两端固定在端板上，由两端边框对电芯提供支撑，在托盘上设计支持块和缓冲侧板包电芯的预紧力。
小结：
根据目前已知的信息来看，比亚迪如果真的采用软包叠片工艺来做薄的方壳电芯，采用很长的叠片技术来做，对于工艺的要求将非常高。接下来也会倒逼软包企业来考虑，铝塑膜这个事情绕过去能不能用长方壳来装，稍微做厚一些。如果这条路能走得通，在后续iX3出来以后，300长度以上的叠片方壳我们可以期待一下，比卡在厚度方向上增厚更有价值。
文｜朱玉龙
图｜朱玉龙 *** 及相关截图
本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。
锂电池和电芯是两个不同的概念，它们在结构和用途上有所区别。
锂电池（Lithium-ion Battery）：锂电池是一种可充电电池，由一个或多个锂离子电池单元组成。它们通常由正极、负极、电解质和隔膜组成。锂电池具有高能量密度、长寿命、低自放电率等优点，广泛应用于移动设备、电动工具、电动车辆等领域。
电芯（Battery Cell）：电芯是指电池的核心部分，是一个独立的电池单元。它通常由正极、负极、电解质和隔膜组成，可以存储和释放电能。电芯是锂电池的基本组成部分，多个电芯可以组合成一个完整的锂电池组。
为什么锂电池和电芯的大小不一样呢？这主要是由于它们的设计和用途不同所致。
锂电池：锂电池通常是由多个电芯组合而成的，它们被封装在一个外壳中，形成一个整体的电池。外壳的大小取决于电池的容量和形状设计，以适应不同的应用需求。例如，移动设备中常见的锂电池外壳通常较小，以便于携带和安装。
电芯：电芯是锂电池的核心部分，它们通常是圆柱形或方形的。电芯的大小取决于其容量和形状设计，以满足特定的功率需求和空间限制。较大的电芯通常具有更高的容量和功率输出，适用于需要更长使用时间或更高功率输出的应用。
总之，锂电池是由多个电芯组合而成的，它们的大小取决于电池的设计和用途需求。锂电池外壳的大小可以根据应用需求进行调整，而电芯的大小则主要取决于其容量和功率输出要求。
除了大小和用途上的区别，锂电池和电芯还有其他的区别，包括：
结构不同：锂电池通常由多个电芯组成，外壳包裹着电芯，而电芯则是锂电池的核心部分。电芯通常由正极、负极、电解质和隔膜组成，而锂电池则还包括外壳、保护板、连接器等组件。
容量不同：电芯的容量通常比锂电池小，因为它们是锂电池的基本组成部分。锂电池的容量取决于其中包含的电芯数量和容量大小。
价格不同：由于锂电池包含多个电芯和其他组件，因此其价格通常比单个电芯更高。同时，不同品牌和型号的锂电池和电芯价格也会有所差异。
维护不同：由于锂电池包含多个电芯和其他组件，因此其维护和保养也比单个电芯更复杂。例如，锂电池需要定期充放电以保持其性能和寿命，而电芯则需要更加谨慎地使用和保养。
总之，锂电池和电芯虽然在结构和用途上有所区别，但它们都是重要的能源存储设备，广泛应用于各种领域。在选择和使用时，需要根据具体需求和情况进行选择，并注意维护和保养。
集成电路产业分为设计、制造、封测，制造难度更大，封测和设计国内技术尚可，有一批优秀的企业。
目前芯片行业上市的细分领域龙头：
韦尔股份：国内CMOS图像传感器芯片龙头企业。韦尔股份本部业务也不断加大研发投入，从射频IC到模拟IC再到功率IC，公司深耕半导体领域加快产业优质资源的有效整合。
汇顶科技:全球生物识别芯片领先企业。屏下光学指纹渗透率持续提升，助推业绩增长。
紫光国微：目前国内领先的集成电路芯片设计和系统集成解决方案供应商。公司作为国内物联网eSIM产业的重要成员，在该领域布局较早，安全芯片产品在2018年已通过中国联通eSIM管理平台测试。
兆易创新:存储芯片设计龙头。手机屏下指纹渗透率的提升将为公司传感新业务带来增长空间。
卓胜微:射频芯片龙头。公司是典型的细分领域龙头，处于射频芯片的大赛道，长期往平台化发展。
圣邦股份:模拟电路芯片龙头企业。公司作为国内优质的模拟芯片设计企业，将在国产化的进程中获得更多的发展机会。
博通集成：无线射频芯片研发和设计龙头企业。公司拥有丰富的射频研发和设计经验。看好公司依托射频设计优势在未来抢占WiFi物联网芯片行业制高点。
纳思达：全球领先的打印机耗材芯片设计企业，全球通用耗材行业领导企业。全产业链布局，打印市场需求提升利好龙头企业。
以上分析的企业，都是各细分领域的龙头企业。
一、国内做芯片设计的公司数量
从我国IC设计公司的数量上来看，近些年公司数量增长迅猛。从2010年的582家公司，迅速增长至2018年1698家。另外中国销售过亿IC公司增长明显，2012年共计97家公司销售过亿，到2018年已经有超过200家公司销售过亿。
二、国内前十大芯片设计公司
根据TrendForce的数据显示，2018年我国前十大芯片设计公司中华为海思以503亿元的收入高居榜首，同比增长30%。紫光展锐、北京豪威（韦尔股份收购）以110亿元、100亿元的收入分居第二、三位。前十大芯片设计名单中，还包含了以光学指纹识别为核心业务的汇顶科技，以NorFlash及MCU为核心的兆易创新等优质上市公司。
三、国内主要芯片设计上市公司介绍
1兆易创新（603986SH）
公司成立于2005年4月，是一家以中国为总部的全球化芯片设计公司。公司致力于各类存储器、控制器及周边产品的设计研发。公司产品为NORFlash、NANDFlash及MCU，广泛应用于手持移动终端、消费类电子产品、个人电脑及周边、 *** 、电信设备、医疗设备、办公设备、汽车电子及工业控制设备等各个领域。公司2018年实现营业收入2246亿元，同比增长1065%，实现归属母公司股东的净利润405亿元，同比增长191%。
2圣邦股份（300661SZ）
公司是一家专注于高性能、高品质模拟集成电路芯片设计及销售的高新技术企业。公司产品涵盖信号链和电源管理两大领域，包括运算放大器、比较器、音/视频放大器、模拟开关、电平转换及接口电路、小逻辑芯片、AFE、LDO、DC/DC转换器、OVP、负载开关、LED驱动器、微处理器电源监控电路、马达驱动、MOSFET驱动及电池管理芯片等。公司产品可广泛应用于消费类电子、手机与通讯、工业控制、医疗仪器、汽车电子等领域，以及物联网、新能源、可穿戴设备、人工智能、智能家居、无人机、机器人和共享单车等新兴电子产品领域。公司2018年实现营业收入572亿元，同比增长769%，实现归属母公司股东的净利润104亿元，同比增长1046%。
3汇顶科技（603160SH）
公司是一家基于芯片设计和软件开发的整体应用解决方案提供商，目前主要面向智能移动终端市场提供领先的人机交互和生物识别解决方案，并已成为安卓阵营全球指纹识别方案之一供应商。产品和解决方案主要应用于华为、OPPO、vivo、小米、中兴、一加、魅族、Amazon、Samsung、Nokia、Dell、HP、LG、ASUS、acer、TOSHIBA、Panasonic等国际国内知名品牌，服务全球数亿人群。公司正努力扩展技术研究领域和产品应用市场，将在移动终端、IoT和汽车电子领域为全球更多用户提供应用覆盖面更广的领先技术、产品及应用解决方案，打造世界级的中国“芯”。公司2018年实现营业收入3721亿元，同比增长108%，实现归属母公司股东的净利润743亿元，同比下降1629%。
4卓胜微（300782SZ）
公司专注于移动互联领域，致力于开发无线通信的射频，射频与数字soc芯片产品，并为客户提供基于公司芯片的完整软硬件解决方案。经过8年多的研发积累，公司已拥有丰富的产品线，在行业内树立了领先的地位，销售方面亦已快速扩张，目前的产品已经得到诸如三星、华为、联想、展讯等客户的采用。目前，公司已成为国内领先的射频器件及无线连接领域的专家，曾经推出或现有的产品线，如cmmb项目产品mxd0265、硅调谐器产品mxd1516、gps低噪放大器芯片mxdln16g及lteswitch芯片mxd8650等。2018年公司实现营业收入560亿元，同比下降532%，实现归属母公司股东的净利润162亿元，同比下降445%。
5韦尔股份（603501SH）
公司是一家以自主研发、销售服务为主体的半导体器件设计和销售公司，主要从事设计、制造和销售应用于便携式电子产品、电视、电动车、电表、通信设备、 *** 设备、信息终端等领域的高性能集成电路，主要产品包括开关器件、信号放大器件、系统电源及控制方案、系统保护方案、电磁干扰滤波方案、分立器件。公司2018年实现营业收入3964亿元，同比增长6474%，实现归属母公司股东的净利润139亿元，同比增长120%。
福州瑞芯微、珠海全志、珠海炬力、上海晶晨、上海盈方微。目前来说，中国的IC芯片设计的公司，还不像因特尔、高通、苹果、三星这样有很大的名气。
就拿平板/盒子芯片来说，国内的芯片设计公司中福州瑞芯微、珠海全志、珠海炬力、上海晶晨、上海盈方微在技术上和销售量上国内算是都还不错，在IC芯片业都算是第三梯队的。
芯片设计：国内的十大芯片设计公司如下，按营收规模排序：华为海思/紫光展锐/中兴微电子/华大半导体/智芯微电子/汇顶科技/士兰微电子/大唐半导体/敦泰科技/中星微电子。
国内厂商仅有四家，北方华创、中微半导体、盛美半导体和Mattson。
