CTP电池封装技术分析:当代Amperex科技有限公司和比亚迪刀片电池各有什么优缺点?

随着补贴政策的下降,车企和电池厂商不得不在成本控制上进一步努力,包括贵金属材料成本、研发和制造成本的降低,这将大大减轻整车的规划压力,一方面为品质提升预留更多空间,另一方面保持价格优势,提高整体性价比,国产特斯拉会跌破价格吗?30?过了一万大关就能吸引大量消费者的眼球,就是最好的例子。

采用全新的?CTP?与目前市面上的传统电池组相比,CTP?电池组的体积利用率提高了?15%-20%,零件数量减少?40%,生产效率提高了?50%,投入使用后,动力电池的制造成本将大大降低,能量密度也将上升到?200Wh/kg?以上。

CTP(细胞?去哪?什么是包装?

作为消费者,大部分人都不愿意去钻研这么深的硬核技术。怎么才能用最通俗易懂的话来描述呢?CTP-简化包装,降低成本。以运输鸡蛋为例,假设之前的运输方式是每?20?一个鸡蛋装在礼盒里来自?答?它什么时候被投递?b?点,CTP?技术简化,每?1000?鸡蛋装在一个盒子里甚至一整车只有一个盒子,从?答?交通有什么意义?b?点,从而节省包装成本和运输重量。显然,这样包装的安全性和检查运输破损鸡蛋的方便性大打折扣。这也是真的吗?CTP?的优点和缺点。有了这个概念,到底是什么?CTP?技术。

一般电动汽车上搭载的电池组由电芯组装成模块,再将模块安装在电池组内,形成“电芯-模块-电池组”三级组装模式。然后呢。CTP,是吗?细胞?去哪?PACK,将电池单元直接集成到一个电池组中,从而省去了中间的模块环节。既然说模块是直接集成到电池组里的,那就要把模块的功能说清楚。

什么是模块?

所谓模块,就是用一些相关的组件组成一个模块,也可以理解为一个组件集合和组装的概念。在电池组领域,若干电池、导电条、采样单元和一些必要的结构支撑部件被集成以形成模块,也称为模块。拆除模块及其相关的高压电缆、通信电缆、冷却/预热循环管道、BMS?监控模块、温度传感器、电流传感器等设备应相应改进或重新布置。当代安培科技有限公司?CTP?技术路线基于高镍三元锂架构,其核心是减少模块数量,由多个大容量电池直接组成标准化电池组,然后灵活堆叠形成更大的电池模块,满足不同车型的储能需求。目前?CTP?技术路线有两条,一是用大模块代替小模块,二是采用完全无模块的模式。

模特?3?它是由大约四个长度组成的吗?2?m的大模块构成,和特斯拉之前?模特?s?的模块是?16?个人

把之前的小模块换成大模块。拆下之前小模块的侧板,用扎带连接,让模块变大。事实上,特斯拉?模特?3?基于什么?21700?集成大模块已经显示出这种趋势的效果,相比之前?模特?3?只是电池成本降低了?35%。

大模块方案-当代安培科技有限公司?协同试验计划

其主要亮点是模块之间通过套筒紧密连接,套筒下有固定装置与整车连接,使整个模块简化了结构,实现了轻量化。

当代安培科技有限公司专利

如图1至图4所示,每个电池模块?11?两者都包括框架?111?并且被安置在框架中?111?电池里有多个电芯?112,相邻帧?111?套筒固定设置在它们之间。12,袖子?12?有穿过固定件的通道吗?124,扣件穿过上述通道?124,组装成电池组?1,然后安装横梁?13?作用下,固定在整车。

图1

图二

图3

图4

从上面的分析可以看出,CTP?这不是很先进的技术。无非就是用大电池,大模块,主要是优化电池组内部连接,省去中间工序的零件,从而简化组装工艺和流程。当代安培科技有限公司?CTP?电池单元容量从最初的?50Ah?比现在还多?200Ah,大大降低了外壳的比重。

优势主要有三点:一、CTP?由于没有标准模块限制,电池组可以用于不同型号,应用广泛;第二,减少内部结构,CTP?电池组可以间接提高系统的体积利用率和能量密度;第三,其散热效果高于目前的小模块电池组。

当代安培科技有限公司?CTP?电池技术和?811?高镍电池的组合将获得更好的续航里程和更高的能量密度。根据当代安培科技有限公司公布的资料,CTP?电池组依然会采用方壳封装,考虑到目前高镍电池的稳定性,这是一个更好的选择。

模块化解决方案——比亚迪刀片动力?

比亚迪的“刀锋”电池基于其擅长的磷酸亚铁锂技术,自行研发的长度长于?0.6?电池电芯也在向大容量演进,但电芯形状更扁更窄(长边可以定制,电芯最大稳定长度可以做到?2100mm),排列在一起成阵列,像“刀片”一样插入电池组,这也是大家称之为“刀片电池”的原因。

比亚迪披露的专利

我们大胆猜测,“刀片电池”从一开始就考虑了自身产品的多规格适应性要求。“刀锋”的窄边做得越小越好,也就是说垂直高度更容易适应高底盘和低底盘车型。未来可能会以此为基础开发出超薄底盘的多功能车辆,让用户获得更大的使用空间和更大的电池容量。可以相应地提高动力电池组件的能量密度,并且可以获得更好的电池冷却/预热设置。电池温差可以控制在?1℃。

就是这款比亚迪韩最新款即将搭载的“刀锋电池”,体积比能量增加?50%,成本降低?30%,续航里程达到?605公里.比亚迪?CTP?电池技术和磷酸铁锂电池芯的结合,会带来更好的耐温性和稳定的续航里程,成本的降低也会给车辆带来更强的竞争力或者更好的利润空间。

因为比亚迪早期的技术布局押注于磷酸亚铁锂,这也是磷酸亚铁锂作为“刀锋电池”的重要原因之一。磷酸铁锂电池不需要金属钴,成本比三元锂电池低。目前市场上磷酸铁锂电池的价格是多少?0.65元/wh,远低于三元电池?0.85元/wh。当然,之所以押注磷酸亚铁锂,并不是因为它更便宜,而是因为它具有安全性高、循环寿命长等重要优势。有了刀片电池的封装优势,磷酸亚铁锂能量密度低的弱点进一步降低。

磷酸铁锂电池的优势:

(1)?高能量密度:标称电压是多少?3.2V,能量密度是铅酸电池?4?倍左右,体积小,重量轻;

(2)安全性强:磷酸亚铁锂正极材料电化学性能好,充放电平台稳定,充放电过程中结构稳定;

(3)良好的高温性能:外部温度?55℃?电池正常工作时;

(4)大功率输出:标准放电是多少?0.2C,可以吗?3C?充电和放电;

(5)循环寿命长:常温?1C?充放电,单体月经?2000?容量还是大于?80%;

(6)环保:整个生产过程清洁无毒,所有原料无毒。

CTP?包装公差是不是越来越差了?

因为去掉或简化了模块,电池芯直接固定在动力电池总成内部,所以需要加强结构,碰撞过程中的被动安全设置已经得到。正是因为去掉了模块,动力电池总成的自重才会有不同程度的减轻。

私家车长期使用,一般采用非承载式车身,没有大梁。电池结构还需要能够承受机体反复变形导致的长期应力变化。电池模块作为底盘的核心部件和受力部件,必须考虑结构强度,以适应汽车复杂的使用场景。抵抗侧向碰撞的能力是最明显的需求,厂商通常利用电池组外壳的结构和材料来提高这种能力。

电池组受扭转力的仿真模型图

通过结构分析,我们可以看出,当代安培科技有限公司?CTP?考虑到体积封装效率的最大化,大模块之间连接的可靠性更容易受到对角重复剪应力的影响,这对高压线束与冷却系统的连接是一个很大的挑战。值得一提的是,当代安培科技有限公司申请的电池组专利取消了现有技术中的电池盒,通过套管或利用安装梁将电池模块通过固定件直接安装在整车中,不仅实现了电池组的轻量化,还提高了电池组在整车中的连接强度。

比亚迪电池组安装位置

但是比亚迪的“刀锋”电池实际上还是保留了模块封装和电池包封装的整体配置。同时从专利图中可以看出,其电池包包装将有可能根据车型需要预留变形空间,避免超薄大电芯直接受力。从结构耐久性来看,比亚迪刀片电池封装更容易做出可靠的产品。

但是,这样的保险结构也会带来其他问题。从工信部公布的比亚迪韩电池功率密度来看,只有?140Wh/kg,这个数据是什么概念?放进去?2019?2008年是中等甚至更低水平,来?2020?2008年还只是入门级。如果比亚迪能进一步优化工艺,将磷酸铁锂电池的能量密度提高到?200Wh/kg?甚至更高,三元锂电池可能只有通过进一步提高能量密度才能获得更多的市场份额。

停下来?CTP?成为“老大哥”的绊脚石

CTP?虽然如上图有很多优点,但是取消模块环节也会带来很多风险。CTP?对电池的一致性有更高的要求,充放电膨胀导致的电池变形和散热性能差,需要在整个电池组层面考虑。

最重要的是,单个电芯一旦出现故障,就会涉及到更换整个电池组,而不是之前只更换某个模块,维护成本会大大增加。这也是特斯拉电池被大家诟病的痛点之一——维护成本太高。买这种电池的车,主要是关注相关保险的细节,以免发生事故“害死”全车。

CTP?是电池技术的另一个出口吗?

能量密度的增加是电动汽车爱好者最兴奋的消息。毕竟能量密度的提高确实能解决电动车最大的痛点。试想一下,什么时候市面上所有的电动车都可以轻松搞定?700km?大家在巡航的时候会对电动车和汽油车有态度吗?180 ?大变化?因为这个,大家都是对的?CTP?大家都很关心。看完这篇文章,你大概会发现,其实?CTP?技术背后本质上是电池厂商和车企的博弈,这种技术的优劣非常明显。根据目前已知的信息,北汽新能源?EU5?以后会被采用吗?CTP?电池组技术。

现在电池厂商做模块并不是一个很强的盈利点,大部分车企都可以自己做模块,比如华晨宝马、北京奔驰、通用汽车等。,反而?打包?才是可行的出路。而电池厂商要改成?CTP?计划,然后有机会做整件事?打包,CTP?所以也被包装推广为动力电池的下一个风口。

编辑摘要?/

不知道你能不能看懂这篇文章?CTP?是套路吗?就像双离合+TIS?包装宣传为黄金动力组合,动力强劲,油耗低,但并没有说其可靠性普遍维护成本高,不适合中国拥堵路况的弊端。CTP?技术可以明显提高电池的能量密度,但是确实有比较不稳定的伤害。作为消费者,你可以选择做第一个吃螃蟹的人,从中获得一些独特的体验,也可以选择观望。

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