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「匯眼獨具」徹底放棄模組?寧德時代放的大招緣何被德國車企不屑一顧……

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電車匯消息:正在德國舉辦的法蘭克福國際車展上,寧德時代推出了全新的CTP高集成動力電池開發平臺(Cell To Pack)。寧德時代稱由于省去了電池模組組裝環節,較傳統電池包,CTP電池包體積利用率提高了15%-20%,電池包零部件數量減少40%,生產效率提升了50%,將大幅降低動力電池的制造成本。而據電車匯目前了解到的信息來看,電池模組是不能直接省去的,否則會降低電池包的可靠性,但是不排除寧德時代還有未公布的新技術應用到CTP電池包。

如果說寧德時代有黑科技應用到CTP電池包上,那一定離不開一個基本事實,就是電池的串并聯關系將如何改變。也就是一個3.7V或者3.2V電壓的單體電池,究竟是先通過并聯把容量并大,同時解決大模組中可能出現的單個電池故障,因為并聯不影響其它電池的這個問題;還是一開始,就通過串聯增大電壓,并且通過電池管理,解決電池單體故障進而影響其它電池的問題。這就是一個兼具物理與化學兩個學科的大問題。

至少目前看,全球主流的技術路線,除了特斯拉使用的圓柱電池,是先并聯,成組后串聯外,其余的,包括日產、本田、大眾的電池pack,全部要先串聯,做成模組后再并聯。

CTP電池包是什么?

這里先介紹一下單體(cell)、電池組(Batteries)和電池包(pack)的概念。

單體(cell):組成電池組(Batteries)和電池包(pack)的最基本的元素,一般能提供的電壓是3v-4v之間;

電池組(Batteries):由多個單體(cell)集合,構成一個單一的物理???,提供更高的電壓和容量(例如,一個電池???,使用四個單體串聯提供名義上的12V的電壓,或者多個單體(cell)并聯提供更大的容量);

電池包(pack):一般是由多個電池組(Batteries)集合而成的,同時,還加入了電池管理系統(BMS)等,也就是電池廠最后提供給用戶的產品。也就是大家經常說的動力電池。

目前在電動汽車上廣泛使用的電池包就是采用這種從單體——模組——電池包的成組方式,而寧德時代相當于是直接省去了模組這一環節,把電芯直接集成到電池包。

電池模組真的能略過嗎?

傳統電池包已經用了很多年,無論是電池廠還是整車廠,都在努力提高電池包能量密度,同時追求更低的成本。為了實現這一目標,基本都是通過改進電池生產工藝、去除雜質、尋找新材料等方式。而寧德時代此次通過省去電池模組這一關鍵電池生產環節來提質降本真的算是顛覆式創新了。

根據《中國制造2025》明確的動力電池的技術目標,到2020年,我國動力電池單體能量密度要達到300Wh/kg以上,從目前的技術水平來看,有部分電池企業已經能夠達到這一水準,但是到了電池包上,能量密度就不太容易提高了。

電車匯數據智庫顯示,目前銷售的新能源汽車中電池包能量密度最高的為182.44Wh/kg,電芯在組成電池包后能量密度大幅縮水。電池模組既占重量又占體積,從這個角度去看,如果去電電池模組對于提高系統能量密度是大有幫助的。但為什么截至目前只有寧德時代一家這么做呢?

電車匯從某電池廠技術工程師處了解到,電池模組可以理解為鋰離子電芯經串并聯方式組合,加裝單體電池監控與管理裝置后形成的電芯與電池包的中間產品,電池模組的結構必須對電芯起到支撐、固定和?;ぷ饔?,還要滿足完好固定電芯位置并?;て洳環⑸興鸚閱艿男偽?、滿足載流性能要求、滿足對電芯溫度的控制、遇到嚴重異常時及時斷電、避免熱失控的傳播等等功能。如果取消了電池模組,直接由電芯組成電池包,那么電池的可靠性就會降低。

文章摘自 长沙按摩技师 20190911 發自北京

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