鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1009次 | 2020年04月20日
磷酸鐵鋰電芯尺寸發(fā)展方向
雖然電芯容量做大對(duì)工藝提出了很高的要求,但是隨著電芯技術(shù)的提升,未來,封裝之后的電芯pack做到400Ah起步依然有很大可能性。而且若能用磷酸鐵鋰離子電池實(shí)現(xiàn)與三元電池接近的能量密度或許也是一種不錯(cuò)的選擇。
這段時(shí)間我在關(guān)注淘寶里面拆機(jī)的LFP電芯,也發(fā)現(xiàn)了一些規(guī)律,結(jié)合行業(yè)裝機(jī)的情況,在目前的尺寸和容量數(shù)據(jù)來看,目前方殼電芯的工藝改進(jìn)的速度還是很快的,就磷酸鐵鋰而言,在72*173*200的厚度上,從2018年的240Ah進(jìn)步到2019年的271Ah,再到今年逐步上量的302Ah。在交流中我們發(fā)現(xiàn)有一顆電芯的尺寸比較奇特,按照尺寸和潛在的成組方式,我們初步判斷這顆電芯是可能給特斯拉的,其尺寸為82mm*38mm353mm,容量未知(備注:這個(gè)是我們根據(jù)電芯尺寸的猜測(cè),目前并不清楚這個(gè)電芯是給誰用的)。
乘用車使用疑似產(chǎn)品的電芯尺寸
如下圖所示,這顆電池和目前看到的iX3的電芯是有一些共性的,和我們目前使用的148mm寬度的電芯有很大的差異,比MEB系列220mm的電芯,iX3的300mm都要寬不少。為了進(jìn)一步提高集成效率,這次CATL是把往上出極耳的方式改為了兩頭出,然后在兩頭各設(shè)置了一個(gè)泄壓閥。
圖1:一顆疑似的電芯設(shè)計(jì)
這個(gè)電芯和iX3的300mm*90mm*27mm的120Ah的電芯有一些相似性。具體的容量數(shù)據(jù)還沒有,按照實(shí)際情況,體積比iX3大50%,容量在115-120Ah左右。
圖2:iX3的電芯
在這個(gè)思路下,我也找了一些大巴的電芯給,如下所示,這顆目前能量密度最高的302Ah是從原有的規(guī)格240Ah一路進(jìn)化下去的。按照這個(gè)體積來算,比之前那顆,體積是2.2倍,換算一下之前長電芯容量137Ah,由于方殼厚+大尺寸電芯能充分利用空間,所以要再打85%-90%的折扣,估算下來是120Ah左右。
圖3:302Ah的70*174*200mm尺寸
目前還有一款厚度為53mm的,從202Ah演化到228Ah的電芯,假如按照這個(gè)來折算如下所示,估算的結(jié)果確實(shí)和我們的計(jì)算相同。
圖4:228Ah的尺寸為53*174*208mm
這幾款電芯的體積比較核算如下:
50kwh和78kwh成組構(gòu)型
第二部分是成組構(gòu)型,假如按照120Ah來測(cè)算,實(shí)際可能采用串聯(lián)的方式進(jìn)行,假如按照50kwh來核算,那就要130顆電芯,此時(shí)額定電壓為416V,好像有一些偏高??赡軐?shí)際的容量會(huì)有一定的調(diào)整,也可能電芯的能量密度做的比較高,容量能做到130Ah左右,使得電壓能夠降下來,這個(gè)事情的核心還是這個(gè)電芯的內(nèi)部設(shè)計(jì)。不過我們看到有幾個(gè)特點(diǎn):
第一,原有的模組的尺寸是1948*323*81和1860*323*81,假如按照這么考慮,放肯定能放得下。
第二,假如考慮快充和加熱特性,厚度要控制在一定的范圍,不能太厚。
第三,這個(gè)LFP的泄壓閥設(shè)計(jì)的比較小,說明在LFP的設(shè)計(jì)條件下,這個(gè)電池?zé)崾Э氐那闆r可能比較好。
我覺得很大的挑戰(zhàn),是在這個(gè)電池包的尺寸里面,如何做78kwh的方法,這個(gè)可能要在三元或者做成更大的電芯才有可能,LFP的可能性目前還不明確。要把更多的LFP電芯裝進(jìn)去真的比較難。
小結(jié):近期,比較比亞迪和寧德時(shí)代這兩款電芯的尺寸參數(shù),一個(gè)更長,一個(gè)把厚度做成厚一些。我是覺得是不是比亞迪可以不做成那么長的(把電芯做成500mm),也把疊片電芯的厚度新增到27mm左右,整個(gè)工藝問題也不會(huì)特別困難。刀片的容量是138Ah,兩個(gè)電池的容量可能也具備一定的相似性。