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特斯拉車用電池包領(lǐng)先全球整車廠?

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2019年11月11日  

特斯拉Model 3所代表的集成式電池包,目前國內(nèi)還沒有主機(jī)廠可以做到。


CTP電池包的發(fā)布,代表著國內(nèi)電池包集成技術(shù)邁向了新的階段。


電池包是新能源汽車核心零部件,為整車提供驅(qū)動電能,主要通過金屬材質(zhì)的殼體包絡(luò)構(gòu)成電池包主體。


電池包包括電芯、模塊、電氣系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、箱體與BMS。


BMS能夠提高電池的利用率,防止電池出現(xiàn)過充電和過放電,延長電池的使用壽命,監(jiān)控電池的狀態(tài)。


模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了電芯的集成,通過熱管理設(shè)計(jì)與仿真優(yōu)化電池包熱管理性能,電器部件及線束實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)對電池的安全保護(hù)及連接路徑;通過BMS實(shí)現(xiàn)對電芯的管理,以及與整車的通訊及信息交換。


所謂CTP電池包(Cell to Pack),即無模組動力電池包,是由寧徳時(shí)代與北汽新能源聯(lián)合開發(fā),是全球首款無模組動力電池包。


從能量密度來看,一般電池包能量密度平均在140-150Wh/kg之間,而無模組動力電池包能量密度可達(dá)200Wh/kg以上。


從成本方面來看,相對于目前市場上的電池包,無模組動力電池包零部件數(shù)量減少40%,生產(chǎn)效率提升了50%,體積利用率提高了15%-20%,投入應(yīng)用后將大幅降低動力電池的制造成本。


國外方面,車企電池包發(fā)展較有技術(shù)延續(xù)性與代表性的當(dāng)屬特斯拉,特斯拉是典型的垂直整合代表,先后經(jīng)歷了3代電池包技術(shù)。


Roadster跑車代表了特斯拉第一代電池包技術(shù),即E平臺,是基于燃油車的改裝技術(shù)平臺,這也是國內(nèi)早期整車開發(fā)的方法。


Model S/X代表了特斯拉第二代電池包技術(shù),即S平臺,主要特征是整車正向開發(fā),是目前國內(nèi)企業(yè)正發(fā)展階段。


Model 3代表了特斯拉第三代電池包技術(shù),即3平臺,相對于原生態(tài)電池包的最大變化在于,它是基于整車的高度集成。


Model 3所代表的集成式電池包,目前國內(nèi)還沒有主機(jī)廠可以做到。


國內(nèi)電池包的開發(fā),是種由下而上的方法,再到電芯的正向過程,這也就形成了與特斯拉所不同的兩種電池包方向。


電池包的集成一定是服務(wù)于整車,而不是服務(wù)于電芯。這么看來,特斯拉的電池包技術(shù)領(lǐng)先了全球其它整車廠電池包。


國內(nèi)方面,2012年之前我國電池包技術(shù)相對匱乏,從事研發(fā)電池包較有代表的只有比亞迪。比亞迪從電芯到PACK,再到整車,基本是垂直整合,算是國內(nèi)初代電池包技術(shù)。


此后,隨著Tesla的崛起,其Model S發(fā)布的圓柱電芯加滑板式電池包加蛇形水管技術(shù)開始成為國內(nèi)風(fēng)向標(biāo),得到競相模仿與跟進(jìn),帶起了一批做圓柱電芯的企業(yè)。


2015年,隨著寶馬JOB1與JOB2項(xiàng)目在寧徳時(shí)代落地,寧徳時(shí)代吸收了寶馬系統(tǒng)化的電池包技術(shù),開始向國內(nèi)主機(jī)廠與電芯企業(yè)傳遞。


與此同時(shí),盡管行業(yè)制定了多種電芯尺寸、模組尺寸的標(biāo)準(zhǔn),但由于LG化學(xué)等企業(yè)的軟包技術(shù)無法進(jìn)入國內(nèi)市場,加上徳國VDA概念在國內(nèi)的盛行,因此寧徳時(shí)代的模組與電池包基本是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。


此外,隨著大眾汽車轉(zhuǎn)戰(zhàn)電動汽車,電池包技術(shù)被拉升到了MEB競爭高度。寧徳時(shí)代與大眾合作后,其方形電池技術(shù)成了國內(nèi)MEB的主要供應(yīng)商。


寧徳時(shí)代在完成對寶馬與大眾技術(shù)的吸收后,沿用二者成熟的電池技術(shù)方案,演變出了不同的方案,滿足了國內(nèi)其它OEM的需求。


由此,寧德時(shí)代動力電池技術(shù)開始崛起。彼時(shí),國內(nèi)主機(jī)廠在寧徳時(shí)代電池技術(shù)面前,沒有太多話語權(quán),很多時(shí)候都是一種反向輸入,以既有的電池包方案進(jìn)行整車開發(fā)。


這就是核心技術(shù)沒有掌握在自己手中,而出現(xiàn)的被動局面。例如,LG化學(xué)對奧迪的斷供事件,松下對特斯拉的供不應(yīng)求等,都是如此,這也讓大眾與特斯拉等鐵了心要自己搞電芯、電池包。


所以,現(xiàn)在越來越多的整車廠都有涉足動力電池領(lǐng)域,自己開發(fā)電芯與電池包的想法,目的就是為了把電池包、電芯等核心零部件的開發(fā)權(quán)掌握在自己手中,從而擺脫來自電池廠商的牽制。


隨著國內(nèi)補(bǔ)貼的逐漸消失,以日韓為代表的先進(jìn)技術(shù)將會逐漸滲入國內(nèi),尤其是LG化學(xué)為代表的軟包技術(shù)方案,可能會有相當(dāng)?shù)母偁幜Α?


這么看來,未來幾年,國內(nèi)電池包技術(shù)會再度多樣化,標(biāo)準(zhǔn)化模組與無模組化電池包可能會同時(shí)存在。


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