鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2069次 | 2020年01月17日
動(dòng)力電池CTP還沒落地,CTV已經(jīng)在路上了
汽車電動(dòng)化的發(fā)展,讓動(dòng)力電池集成開始加速向以整車需求為主的方向進(jìn)軍。
據(jù)高工鋰電技術(shù)與應(yīng)用了解,目前CTP電池包技術(shù),尚未完全落地。
雖然其體積利用率提升、生產(chǎn)效率變好、零部件減少、電池系統(tǒng)能量提升,但仍舊存在空間利用率低、集成度差、成本高等問題。
而隨著電動(dòng)汽車對于便捷性,安全性,輕量化的提升,CelltoChassis(電池到底盤)和CellToVehicle(電池到車輛)逐漸成為技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用的重要方向。
其中,美國一家電動(dòng)汽車初創(chuàng)公司canoo宣布,旗下首款純電動(dòng)汽車采用滑板式底盤結(jié)構(gòu),不設(shè)計(jì)單獨(dú)的動(dòng)力電池包,直接將動(dòng)力電池組與底盤融為一體,可稱之為CelltoChassis。
這樣不但減輕底盤重量,降低一部分成本,還可以將車內(nèi)空間最大化,有利于車聯(lián)網(wǎng)等智能設(shè)施布局。
圖1canoo旗下滑板式底盤
該車量產(chǎn)版本的動(dòng)力電池容量為80千瓦時(shí),在EPA工況下續(xù)航里程可達(dá)250英里(約為402公里),預(yù)計(jì)2021年正式推出。
圖2canoo旗下車型
還有福特汽車專利《US20190351750A1Body-on-frameelectricvehiclewithbatterypackintegraltoframe》,也發(fā)明一種動(dòng)力電池集成到汽車底板方式。
圖3福特電池集成底板
從圖3可看出,該專利通過在車身框架中設(shè)置多根橫梁,然后用橫梁切割出一定空間,進(jìn)行動(dòng)力電池集成。
圖4隔間和底板示意圖
圖4顯示出隔間和底板,能看出動(dòng)力電池集成到分割的空間,底部有底板起支撐作用。
圖5橫梁分割電池集成圖
再比如圖5,有橫梁構(gòu)造分割結(jié)構(gòu),能直接讓動(dòng)力電池集成到空間里,同時(shí)對整體結(jié)構(gòu)剛度和熱失控隔離有好處,實(shí)現(xiàn)電芯工藝提升。
還有直接把電池“模組”或電池塊吊裝在底盤里面,如圖6所示,直接把電池包給簡化掉,即以整車為主體需求進(jìn)行集成,稱之為CellToVehicle。
圖6Benteler一體化電池
關(guān)于國外的動(dòng)力電池集成CTC或CTV技術(shù),有電池企業(yè)的專業(yè)人士反饋,整體來看,都無法脫離整車底盤,不能形成一個(gè)單獨(dú)的動(dòng)力系統(tǒng)或電池包。這種方案在國外也許能行得通,但用在國內(nèi),還有待觀察。
一方面目前國內(nèi)對汽車動(dòng)力電池有相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)以及強(qiáng)檢要求(如振動(dòng)測試)等,技術(shù)指標(biāo)上通過難度大。
另一方面整車上公告時(shí),要體現(xiàn)很多參數(shù)(如重量、尺寸等結(jié)構(gòu)方面)。當(dāng)電池與底盤連接在一起,通過公告要求,暫時(shí)看還沒辦法實(shí)現(xiàn)。
也有主機(jī)廠的高層專家人士認(rèn)為,國外對動(dòng)力電池集成CTC或CTV技術(shù)先用專利覆蓋,本質(zhì)上只是概念化闡述,先提前把可能性壟斷,保證其開發(fā)權(quán)力。至于如何把技術(shù)落到實(shí)用階段,現(xiàn)實(shí)上降低電池系統(tǒng)成本,結(jié)果還尚未可知。
事實(shí)上,動(dòng)力電池的本質(zhì)是整車構(gòu)成的一個(gè)關(guān)鍵核心零件,消費(fèi)者購買時(shí),看重的依然是整車性價(jià)比。
換種不太精準(zhǔn)的說法,跟芯片與計(jì)算機(jī)的關(guān)系發(fā)展歷程相似。最初芯片是直接組裝到集成電路進(jìn)行使用,如今裝載在電腦或手機(jī)上,可精準(zhǔn)拆卸。
因此,隨著動(dòng)力電池的技術(shù)成熟和集成度提高,動(dòng)力電池完全可能像核心零部件一樣,以整車需求為主,進(jìn)行配套安裝。
當(dāng)然就目前技術(shù)發(fā)展來看,CellToVehicle還只是個(gè)概念,難點(diǎn)在于系統(tǒng)集成過于復(fù)雜。
尤其是各種結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)、電氣元器件安裝、系統(tǒng)軟件集成、電磁信號(hào)傳遞與干擾、安全性防控等還要進(jìn)一步發(fā)展和數(shù)據(jù)驗(yàn)證。
不過從成本角度看,動(dòng)力電池集成技術(shù)走以整車功能實(shí)現(xiàn)為主,縮減過程冗余和不合理損耗,確實(shí)值得行業(yè)借鑒和思考。
聲明:文中圖片來源于寧德時(shí)代、知化汽車、汽車電子與設(shè)計(jì),另外部分內(nèi)容參考來源汽車電子與設(shè)計(jì)。