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            化繁为简 CTP技能道路能否成为干流?

            admin 2019-11-20 216人围观 ,发现0个评论

            当时来看,多家企业挑选前进电芯到模组(CTM)和电芯到电池包(CTP)的分量比。除了上述的宁德年代外,比亚迪、蜂巢动力等动力电池企业也在研制CTP技能,技能道路与宁德年代相同,后期或将有更多电池企业推出CTP产品。

            众所周知,现在动力电池本钱在新动力轿车整车本钱中占比依然挨近4成。跟着我国新动力轿车补助逐步退坡并在2021年彻底退出,为完成全生命周期本钱与燃油车适当,并确保新动力轿车在不依赖补助情况下仍能坚持盈余,到2021年之前动力电池企业仍承担着较重的降价压力。

            当下电芯能量密度突破性前进正遭受瓶颈,在电池技能没有重大突破之前,提质降本仍是全球一切电池企业都面临的问题,在前进电池功用的一起,还有必要不断下降电池本钱。瑞士联合银行(UBS)曾对松下、LG化学、三星SDI和宁德年代的电池进行测验评价,宁德年代被指其电池本钱在四家企业中本钱最高。

            而事实上,近年来动力电池本钱一向都在下降。据了解,现在磷酸铁锂电芯价格在0.6-0.7元/Wh左右;三元电池体系电芯价格在0.9-1.05元/Wh左右。而截止到2018年年末,动力电池体系本钱现已较2012年下降了75%。可是,这间隔承担着巨大本钱压力的新动力车企的预期,仍有不小距离。

            除了扩张规划、压榨原资料价格,而动力电池提质降本还能靠什么?动力电池巨子宁德年代或许为提质降本找到了一条新的途径。在日前举行的法兰克福世界车展上,宁德年代推出了全新的CTP高集成动力电池开发渠道(Cell To Pack),即电芯直接集成到电池包,或有用大幅下降电池本钱。


            宁德年代CTP电池开发渠道


            宁德年代称,由于省去了电池模组拼装环节,较传统电池包,CTP电池包体积使用率前进了15%-20%,电池包零部件数量削减40%,出产功率前进了50%,电池包能量密度前进了10%-15%,将大幅下降动力电池的制作本钱。宁德年代新技能此番在法兰克福世界车展上赚足眼球,那么图片转pdf国内还有哪些电池企业布局?动力电池去模组,将电芯一步到位集成到电池包会成为未来动力电池技能的干流吗?

            1化繁为简 CTP孕育而生

            由于传统电池包选用的是从单体(Cell)——模组(Batteries)——电池包( Pack)的成组方法,多层级的成组方法会下降空间使用率,损耗电池能量密度。依照电芯能量密度300Wh/kg和Pack能量密度260Wh/kg的方针来核算,Pack体系集成功率要做到85%,而当时乘用车Pack的集成功率遍及在65%左右,这意味着集成功率需求大幅度前进,才干到达方针。

            据了解,要前进Pack的集成功率,有两个可行的途径,一是优化Pack内部的结构规划,大幅度削减Pack内部的组件数量,将更多的组件和功用集成在模组和箱体上,然后减轻分量;另一个是选用轻量化的资料,如选用铝型材或复合资料替代化繁为简 CTP技能道路能否成为干流?高强度钢,选用塑胶件替代金属件等,也可以减轻分量。

            在选用轻量化资料方面,宁德年代在本年3月时给出相关的解决计划,宁德年代首席科学家吴凯曾表明,宁德年代初次将航空等级的“7系铝”运用至电池包下箱体化繁为简 CTP技能道路能否成为干流?,轻量化规划领跑世界。

            而在Pack内部的结构规划方面,不少电池企业也在活跃探索新的技能方向,其间做大电芯和模组尺度或许直接抛弃模组获得了业界的认可。现在,有多家电池企业正在测验上述两大计划。

            曩昔电动车大都由燃油车改造而来,锂电池电芯与模组在形状上要合作其规划。跟着电动车渠道开发推进,现在动力电池也在往大模组、大电芯方向展开,其优势在于节省配件,添加体积能量密度,下降结构件、壳体、热办理体系摊销本钱。

            宁德年代展台


            而宁德年代此次展现的CTP便是经过省去电池模组,直接将电芯集成到电池包,然后在前进电池包空间使用率、减轻电池包分量、前进能量密度和降本钱等方面获得了活跃效果。由于省去了电池模组拼装环节,较传统电池包,CTP电池包体积使用率前进了15%-20%,电池包零部件数量削减40%,出产功率前进了50%,将大幅下降动力电池的制作本钱。

            一起,得益于内部结构的化繁为简,CTP电池包能量密度较传统电池包前进了10%-15%。传统的电池包能量密度平均为180Wh/kg,而CTP电池包能量密度可到达200Wh/kg以上。

            现在,宁德年代现已获得超70项CTP中心专利,估计后期还将有更多的新技能使用在CTP电池包以确保产品安全。据业界人士泄漏,已有新动力乘用车主机厂正在和宁德年代开发这种无模组电池包,现在预备进行验证测验。

            2道路相同 多家企业布局

            在现有技能的约束下,单从电池方面来说,若是想前进电车续航路程,要么前进电池能量密度,要么添加电池数量。但一味添加电池能量密度会使电池变得不稳定;添加电池数量则会大幅度添加车身自重(电车动力电池适当重),都有相应的坏处。

            值得注意的是,多家企业挑选前进电芯到模组(CTM)和电芯到电池包(CTP)的分量比。除了上述的宁德年代外,比亚迪、蜂巢动力等动力电池企业也在研制CTP技能,技能道路与宁德年代相同,后期或将有更多电池企业推出CTP电池包,然后成为职业的干流趋势之一。

            据了解,在模组与PACK方面的规划,比亚迪是着重CTM(电芯组成模组后的有用使用值)和CTP(电芯组成PACK后的有用使用值),由于整个电池包体系有许多的功用,可是真实可以对轿车供给续航路程的是它最中心的电芯部分,其他的辅佐功用部件可以经过规划优化到达精简的意图。

            CTP电池体系的轻量化优势


            比亚迪现在CTM可以做到94%,本钱下降14%,减重减本钱效果显,也便是说当电芯拼装成模组后,尽量削减其他东西的分量,让整个模组里有 90% 以上的分量都是电芯。经过一些高强度的铝合金、镁铝资料、碳纤维的使用,使得CTP可以做到80%,对能量密度的前进有很大的协助。

            8月21日晚间,比亚迪发布中报成绩。8月22日上午,比亚迪董事会主席、总裁王化繁为简 CTP技能道路能否成为干流?传福携高管到会成绩交流会时泄漏,比亚迪将于下一年5-6月份推出的全新一代铁锂电池,体积比能量密度将前进50%,寿数长达8年120万公里,本钱还可以节省30%。

            在成绩交流会上,比亚迪高管们提出了体积比能量的概念。“本来许多车型放铁锂电池放不下去,主要是曩昔铁锂电池太大了。”据了解,比亚迪所说的新一代磷酸铁锂电池便是选用去模组的方法,然后前进体积比能量和下降本钱,前进能量密度。

            此外,作为近两年才逐步走入职业视界的电池新秀,蜂巢动力前身是长城轿车动力电池事业部,自2012年起展开电芯的预研作业,2018年2月独立为蜂巢动力,总部坐落江苏常州,事务涉及到下一代电池资料、电芯、模组、电池体系、BMS等的研制和制作。


            蜂巢动力CTP电池包


            此次法兰克福世界车展上,蜂巢动力展出了三元体系811高能量密度系列电芯,以及代表性的模组、PACK、BMS产品,其间就包含其自家CTP产品。而在此前7月份的蜂巢动力品牌战略规划及产品发布会上,依据电动轿车不同的用处,蜂巢动力就已推出了CTP电池体系。

            依据相关介绍,蜂巢动力CTP电池体系与传统590模组比较,CTP-G1削减24%零部件数量。CTP-G2前进5-10%分量成组功率,前进5%空间使用率,削减22%零部件数量。CTP(G1)相对传统PACK计划下降0.1元/Wh。CTP(G2)比较传统PACK计划,下降0.21元/Wh。CTP选用三重安全防护,比传统PACK更安全。

            3动力电池去模组 安全先行

            众所周知,电池PACK是电动轿车的中心能量源,为整车供给驱动电,电池PACK的每道工序都充溢技能含量。PACK作为动力电池体系出产、规划和使用的关键步骤,是衔接上游电池出产与下流整车运用的中心环节,动力电池包的PACK成组工艺水平,直接关系着电动轿车的动力功用和安全功用。

            业界人士指出,电池模组可以理解为锂离子电芯经串并联方法组合,加装单体电池监控与办理设备后构成的电芯与电池包的中心产品,电池模组的结构有必要对电芯起到支撑、固定和维护效果,还要满意无缺固定电芯方位并维护其不发生有损功用的形变、满意载流功用要求、满意对电芯温度的操控、遇到严峻反常时及时断电、防止热失控的传达等等功用。

            因而也有忧虑以为,假如取消了电池模组,直接由电芯组成电池包,那么电池的可靠性就会下降。技能的研讨与前进在推进着职业向好展开,可是认证周期偏短以及部分企业急于跨步向前,不免也会导致产品危险的呈现。

            “后补助年代,咱们该面临什么?咱们一切做的工作都是在做一个平衡、安全、本钱、功用、工作,咱们究竟拿出一款什么样的产品可以被市场所认同,这是很重要。”南京创源技能中心总监刘峰曾表明,关于产品,咱们要有满意的敬畏之心。

            蜂巢动力科技有限公司全球营销副总裁Jeffrey Yambrick也在动力电池论坛上宣布主题讲演指出,在电池包轻量化的一起还要能确保整个整车的强度,以及可以加强到集成化整车中;其次还要满意客户的需求。

            固然,电池PACK技能的展开,涉及到多学科、多范畴的常识,需求跨学科的技能交融。总而言之,车企想要终究规划化的出产出寿数、稳定性、可靠性、安全性都彻底符合新动力轿车级要求的PACK产品,还需求很多的工程实践和测验验证,以及产品不断优化晋级的进程。而化繁为简的CTP技能道路能否成为干流?还有待时刻见证。

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