ER6 電池系統(tǒng)(來源:綠芯之友)
引言:今天綠芯發(fā)了榮威 ER6 的最新方案《如何在提高能量密度的同時,確保安全可靠?—— ER6 電池系統(tǒng)解析》,從下半年開始大模組和 CTP 的方案陸續(xù)會出來,我們可以根據(jù)目前的信息來整理下目前以大模組和 CTP 為代表的方案特點。
01
大模組的架構
ER6 是典型的從 355 模組往大模組過度的一個電芯,這個電池設計是在之前整個 Pack 的尺寸結構中,按照結構的設計考慮多個標準模組進行打散重組,根據(jù) Pack 系統(tǒng)集成的定制化大模組的方案。在這種方案里面我們能看到
1)模組的數(shù)量少了,隨之而來的零件數(shù)量大幅減少,主要是模組固定、Busbar 連接、低壓連接線很多的工作,都在模組內完成了 2)ER6 的案例里面體積能量密度提升 34%,電池包體積能量密度提升了 34%。在同等尺寸電池包,電池能量提升了 20kWh 電量?
圖 1 從標準模組到大模組(來源:綠芯之友)
下面這張圖非常的典型,CMU 從之前的主從結構簡化為三個,水冷板從每個模組進化到每個 Section,到現(xiàn)在一共兩塊水冷板,與之對應的管路也減少到了很少一部分。母線排其實簡單來說,真的只有 8 根。?
圖 2 大模組方案下的零部件簡化(來源:綠芯之友)
我覺得現(xiàn)在的核心問題,還是在方殼大電芯的路線下,用 811 的化學體系,這個泄壓閥開起來差異性很大,而且電芯的耐受性差異很大。使用大模組的辦法,可以有效的在同等殼體里面放入更多的能量,因此就不需要走升級電芯才能升級能量的做法,這種做法有效的控制了能量需求和安全性折衷的問題。?
02
CTP 和大模組的差異
無獨有偶,北汽的 EU5 是第一個宣布使用 CTP 的,在這個案例里面,也同樣是從 355 模組切換到 5 個大模組 CTP 的方案,模組的尺寸是根據(jù) Pack 的原有尺寸進行分解,然后統(tǒng)籌長寬進行設計。
我們可以理解為,CTP 發(fā)展到乘用車里面,是以之前車型的 Pack 設計為出發(fā)點,在尺寸分割上采用統(tǒng)籌,使用雙排模組把模組加大到 12kwh(這個數(shù)據(jù)比 590 模組大一倍) 當然大模組的設計差異,最主要是 GB 標準把模組安全拿掉了,只考慮 Cell 和 Pack 這兩層的安全性和考核性能,這樣重組之后的 12kwh 的大模組如果結構上不能支撐原有的結構設計要求,就考慮借用 Pack 的設計,使用膠水把 Pack 和這個大模組進行粘接形成一體化,目前看下來這是一個最大的分界點。
當然這個里面,相似的電量,減重的效果大約有 80kg,這些重量的下降意味著 cell=>Pack 成本的下降,主要降在這里。
圖 3 CTP 設計減重的效果
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小結:今年下半年,大部分車企的新一代的電池系統(tǒng)會陸續(xù)更新,某種意義上 MEB 從之前的 MQB 的 390 模組往 590 模組也是一種模組大型化的設計,而依托于原有電芯規(guī)格改進而來的雙排大模組定制設計的方案會陸續(xù)看到在國內企業(yè)上市,各個車企都開始下一階段 500 公里和 600 公里車輛的軍備競賽,除了特斯拉以外大家也可以看看。