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2021動力鋰電池模組設計趨勢

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年06月24日  

這幾天1000公里和快充的事情成為了爭議,不過根據目前的狀態,這類100kwh-150kwh的電池系統短時間內并不會大規模往市場上推廣。


2021年重要的是從原有的148mm寬度的電芯往220mm寬度的電芯,而60-62kwh的LFP電池將作為國內外基于590模組設計Pack的低端配置,這個可以作為PK大眾62kwh的低端解決方法值得我們注意的內容。


1、62kwh的LFP方法


LFP電芯目前形成幾種規格體系,一個是原有173mm寬度的體系,重要用在大巴上;然后就是基于148mm的電芯,這類電芯和目前148mm的177Ah往下來做形成130Ah左右的規格;而新的基于220mm的電芯的157Ah的電芯作為新的系統方法確實是很有意思。對應的基于高電壓5系的電芯的容量約242Ah。


三元往上做到約95kwh1C按照1/3C來算大概就是100kwh;而LFP按照1C來算62.7kwh,按照1/3C大概在65kwh,目前就形成了這種用LFP電池打低端,采用同樣尺寸規格的電芯,來做大模組來滿足不同車企的Pack尺寸的模式。


表1現有的重要規格


從Pack的角度,如下圖所示,填充領域最多可以支撐6個雙模組+2個單模組的方法,最高支持120+以上的電芯做集成。


圖1LFP方法和三元方法的比較


要注意的是這里存在兩種變種,590雙模組和590長模組,這兩者的差別重要是基于模組內電芯的數量有差異:


1)FPC采集,16個電芯采用兩根FPC;而32個電芯做了差異,采用4根FPC;


2)兩種模組都采用鋁排來進行連接,如下圖所示;


3)16個電芯取消了側板,而長模組則保持側板進行連接。


圖2改進型的590設計(雙拼)


圖3基于雙排電芯的長模組,數量可以達到32個


在Model3上采用的模組內嵌水冷板以后,在這種設計中也采取了模組集成水冷板的模式,如下圖所示。這種設計是在所有類型的電芯的得到應用了。


圖4大模組設計的內嵌的水冷板設計


2、平臺化低端LFP的滲透


從特斯拉開始大規模導入LFP以后,其實乘用車平臺在EntryLevel的LFP導入必然是一個趨勢,無非之前給的電池的體積有限,限制了LFP最大支持的電芯電池能量。隨著車輛本身給電池系統的尺寸足夠,這個能量會進一步拉高往65kwh方向走。所以基于目前的情況來判斷:


1)導入平臺化的公司,LFP的電池在2021年六月份開始逐步導入,這個低成本方法是應對無補貼的,由于電池的殼體比較大,在目前的方法下很難讓能量密度滿足要求,但是成本的優勢使得這種方法與基于補貼方法的三元差異并不大;


2)基于三元的方法,可以采用16個單排,32個雙排的模式,進一步新增集成度,從目前的集成情況來看,這種設計下,CTP比較并沒有明顯優勢,我相信這種設計的生命力是比較強的;


3)目前大模組方法,基本上把之前模組線和Pack線的自動化打斷了。32S的模組有117V,電量有28.4kwh,這基本就是一個小模組,在這個分支上可以衍生出把這個模組封成一個通用型小Pack的設計


小結:目前看到的LFP方法,是基于主流尺寸做的。所以比亞迪所提的加入針刺實驗和把熱擴散時間新增到30分鐘,其實關于當下的LFP方法來看沒有差異。關于標準的嚴要求,可能進一步加速LFP的部署。


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