摘要：当人们还在为电动汽车续航突破600公里欢呼时，美国24M Technologies公司的“电极到电池包（ETOP）”技术，直接将续航天花板抬到了1600公里（1000英里）。这项跳过传统电芯、让能量密度提升至80%的创新，被视为电池领域的“降维打击”。但鲜为人

当人们还在为电动汽车续航突破600公里欢呼时，美国24M Technologies公司的“电极到电池包（ETOP）”技术，直接将续航天花板抬到了1600公里（1000英里）。这项跳过传统电芯、让能量密度提升至80%的创新，被视为电池领域的“降维打击”。但鲜为人知的是，中国从宁德时代的“麒麟电池”到蜂巢能源的“无钴电池”，早已在“简化结构、提升能量密度”的赛道上深耕，一场全球电池技术的“效率竞赛”正悄然展开。

美国“无电芯”革命：砍掉30%冗余，能量密度直接拉满

传统电动汽车电池就像“装满小盒子的大箱子”——单个电芯有金属外壳，多个电芯组成模块，模块再塞进电池包，外壳、连接线、固定结构占去近一半空间，真正储存能量的活性材料比例仅30%-60%。24M的ETOP技术，直接掀翻了这套“层层打包”的逻辑。

其核心创新在于“ electrode-to-pack”的直译——从电极直接到电池包。具体来说，ETOP技术先将正极、负极与隔离层密封成“电极对”，再把这些电极对像叠积木一样直接堆叠进电池包，最后通过一体化布线完成连接。没有了独立电芯外壳，也省去了模块框架，电池包内的“无效空间”被彻底挤压，活性材料占比一举提升至80%。按24M官方数据，相同体积下，ETOP电池的续航比传统电池增加50%——若传统电池续航600公里，搭载ETOP技术就能轻松突破900公里，配合高镍正极材料，1600公里续航并非空谈。

支撑这项技术落地的，还有24M自研的两大“安全卫士”：Impervio隔离层和Eternalyte电解液。前者是一种高强度复合膜，能在电池短路时阻断电流，比传统聚乙烯隔离层的热稳定性提升3倍；后者是耐高温电解液，可在-40℃至80℃的范围内稳定工作，解决了高能量密度电池的“热失控”隐患。更关键的是，ETOP技术将原本分散的“电芯制造-模块组装-电池包集成”三步流程，整合为一条单机组装线，生产成本降低约40%，生产效率提升2倍。

24M首席执行官直树太（Naoki Ota）的表态直指行业痛点：“美国电池产业不能只靠扩产追差距，必须用技术创新破局。”在全球动力电池市场被中、韩企业占据80%份额的当下，ETOP技术被视为美国“弯道超车”的关键——它不依赖稀有金属，却能在能量密度和成本上同时突破，难怪被业内称为“电池结构的一次重构”。

中国不只有麒麟电池：从“结构创新”到“材料革命”的双线布局

当美国在“无电芯”结构上发力时，中国电池企业早已在“简化结构、提升效率”的赛道上跑出了自己的节奏。从宁德时代的“麒麟电池”到比亚迪的“刀片电池”，再到蜂巢能源的“短刀电池”，中国的创新逻辑与ETOP不谋而合——通过优化结构，挤压冗余空间，让电池“装更多能量”。

宁德时代2022年发布的麒麟电池，是结构创新的典型代表。它采用“电芯倒置+水冷板集成”设计，将传统电池包中独立的水冷系统、电芯支架与电池包壳体整合，空间利用率从传统电池的60%提升至72%，能量密度达255Wh/kg（三元锂版本）。搭载麒麟电池的极氪001 FR，续航已突破1032公里，2024年上市后连续三个月蝉联高端纯电车型销量冠军。更值得关注的是，麒麟电池的“一体化集成”思路与ETOP异曲同工，只是保留了电芯结构，更符合现有生产线的改造需求——宁德时代通过对产线的局部升级，就能实现麒麟电池的量产，2023年产能已突破50GWh，远超ETOP的“2025年量产”计划。

比亚迪的刀片电池则走了“另一条结构简化路”。它将传统圆柱形或方形电芯拉长、变薄，制成“刀片状”，直接插入电池包作为结构件，省去了模块框架和部分固定结构，空间利用率提升至65%，成本降低30%。搭载刀片电池的比亚迪汉EV，续航从最初的605公里提升至715公里，且因刀片电池兼具结构强度，车身抗扭刚度提升50%，安全性大幅增强。截至2024年，刀片电池已搭载于比亚迪全系纯电车型，累计装机量突破200GWh，是目前商业化最成功的结构创新电池之一。

在“无电芯”的前沿探索上，中国企业也未落后。蜂巢能源2023年发布的“超短刀无模组电池包”，将电芯长度缩短至110mm，直接取消模组，通过“电芯-电池包”的一体化集成，空间利用率达75%，能量密度260Wh/kg，续航能力与ETOP技术不相上下。更关键的是，这项技术已进入试生产阶段，计划2025年搭载于长城汽车的高端电动车型，量产进度与24M基本同步。

材料创新打底：中国电池的“能量密度护城河”

如果说结构创新是“挤空间”，那材料创新就是“提效率”——中国电池企业在结构优化的同时，从未停止对材料的深耕，这也为“高续航”打下了坚实基础。

正极材料上，中国企业已实现高镍三元锂的规模化应用。容百科技研发的NCMA四元正极材料（镍、钴、锰、铝），镍含量达90%，比传统NCM811正极的能量密度提升15%，且成本降低8%。搭载该材料的宁德时代三元锂电池，能量密度突破300Wh/kg，为续航突破1000公里提供了材料支撑。更前沿的无钴正极也取得突破，蜂巢能源的“无钴高锰正极”通过掺杂锰、镁元素，在去除钴的同时，能量密度保持在240Wh/kg以上，成本比三元锂低20%，2024年已在欧拉闪电猫车型上实现搭载。

电解液和隔离层的创新，同样是中国电池的“加分项”。天赐材料研发的“高电压电解液”，能匹配4.45V以上的高镍正极，电化学稳定性提升2倍，配合恩捷股份的“复合陶瓷隔离层”，可将电池的循环寿命从1500次提升至3000次，解决了高能量密度电池“不耐用”的问题。这些材料创新与结构优化形成“协同效应”——就像麒麟电池，既是结构创新的产物，也依赖高镍正极和新型电解液的支撑，最终实现“续航、安全、寿命”的三重突破。

商业化比拼：谁能先让1000公里续航走进现实？

一项电池技术的价值，最终要靠商业化落地来验证。在这方面，中国企业的“量产速度”和“成本控制”优势，可能成为关键变量。

24M的ETOP技术虽理念先进，但面临两大挑战：一是生产线改造难度大。传统电池企业的产线都是为“电芯-模块-电池包”流程设计，要切换到ETOP的“电极直接堆叠”，需要彻底重建产线，单条产线投资成本超10亿美元，对企业资金压力极大；二是安全验证周期长。“无电芯”结构没有独立电芯外壳的保护，一旦出现局部短路，风险可能更快扩散，需要更长时间的安全测试。24M计划2025年先在储能领域试点应用，2026年再推向电动汽车市场，商业化节奏相对保守。

中国企业的策略则更“务实”。麒麟电池、刀片电池等技术都基于现有产线改造，宁德时代将传统产线升级为麒麟电池产线，单条线改造费用仅1亿美元，不到ETOP新建造价的10%，且能快速实现规模化量产——截至2024年底，麒麟电池的装机量已突破80GWh，搭载车型超过20款。蜂巢能源的超短刀无模组电池包，也能兼容现有短刀电芯产线，2025年的规划产能达30GWh，比24M的初期产能高出3倍。

成本方面，中国的产业链优势进一步放大差距。中国拥有全球最完整的动力电池产业链，正极、负极、电解液、隔膜等核心材料的国产化率超95%，且产能集中，成本比美国低20%-30%。以麒麟电池为例，其生产成本约1000元/kWh，而24M估算的ETOP技术成本约1200元/kWh，中国电池在“高续航”的同时，还能保持价格竞争力——极氪001 FR的售价为76.9万元，而搭载ETOP技术的原型车预计售价超10万美元（约72万元），性价比差距明显。

结语：续航竞赛的终点，是“效率与体验”的平衡

美国24M的ETOP技术，用“无电芯”的激进思路，为电池结构创新打开了新想象；中国企业则用“结构优化+材料创新”的组合拳，将高续航电池快速推向市场。这场技术比拼的背后，不是“谁取代谁”的零和博弈，而是全球电池产业向“更高效率、更低成本、更安全”进化的共同趋势。

对消费者来说，1600公里的续航固然诱人，但真正影响购车决策的，还有充电速度、安全性、价格和电池寿命。中国电池企业的优势，不仅在于续航的快速突破，更在于将“高续航”与“实用性”结合——麒麟电池支持5分钟快充至80%，刀片电池通过针刺测试证明安全性，这些“综合体验”的提升，可能比单纯的续航数字更重要。

未来几年，随着ETOP技术的量产、中国“类固态电池”的突破，电动汽车续航可能全面进入“1000公里时代”。但续航竞赛的终点，从来不是“越远越好”，而是找到“续航、成本、安全”的最佳平衡点——而在这场平衡术的较量中，中国电池企业已凭借“量产能力+产业链优势+综合创新”，站在了赛道的前列。

来源：智能学院