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沃爾沃的電池迭代和快充展望

2021/07/02
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昨天晚上看了沃爾沃的科技日,包含的內(nèi)容包括自動(dòng)駕駛軟件和計(jì)算平臺(tái),互聯(lián)網(wǎng)體驗(yàn),當(dāng)然對(duì)我而言最重要的這部分是電池和快充。主要的內(nèi)容有幾個(gè):

沃爾沃的迭代分了三種系統(tǒng),非平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)模組Pack、平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)模組Pack和CTP方案的Pack

沃爾沃要進(jìn)入外采和內(nèi)置的方案,基本的策略和大眾對(duì)標(biāo),2024年開(kāi)始導(dǎo)入自己的電芯

快充方面也做了很多的努力,快充功率翻倍,快充時(shí)間減半

 

第一部分整體策略

如下圖所示,分別代表目前的XC40的第一代油改電電池系統(tǒng),第二代標(biāo)準(zhǔn)的模組系統(tǒng),按照數(shù)量來(lái)看,模組的數(shù)量為17個(gè)模組,模組的大小也是往橫向布置的大眾模組的方向改動(dòng)。而第三代就采用了類(lèi)似無(wú)模組CTC的方案了,打破了模組的限制,直接在Pack里面堆疊電芯,所以也要把電芯In-house完成,否則就要采購(gòu)Pack或者運(yùn)輸大量電芯。按照沃爾沃的說(shuō)法,可以進(jìn)一步提高續(xù)航里程,利用電池結(jié)構(gòu)提高車(chē)輛整體剛度并提高集成效率。

備注:目前來(lái)看歐洲車(chē)企主要賣(mài)的這一代還是這種,預(yù)期壽命能到2023年左右,但是特斯拉引發(fā)的CTC還是基本落實(shí)到了車(chē)企的技術(shù)規(guī)劃

圖1 沃爾沃的三代電池系統(tǒng)

 

現(xiàn)在的情況對(duì)于LG的軟包方案來(lái)看,非常不利,歐洲的主要車(chē)企都從軟包開(kāi)始轉(zhuǎn)了。

Volvo的Gen2是用方殼(方殼的寬度似乎還是在148mm左右),Gen3也是用方殼。

圖2 沃爾沃的電池模組

 

目前從BMW、Daimler到Volvo都非常堅(jiān)持用薄的小電芯,以至于BMW在Inext上做了很多的電芯并聯(lián),這個(gè)目前是不是歐洲車(chē)企堅(jiān)持不肯妥協(xié)的點(diǎn),還是不確定的。當(dāng)然這個(gè)可能也和歐洲覺(jué)得以后都是800V系統(tǒng)取代400V,如果是這樣的話(huà),單體的容量小1/2,確實(shí)不需要大容量電芯。我們理解,之前不管是2倍厚的還是3倍厚的,基準(zhǔn)的充電倍率是1.2C,目前歐洲車(chē)企都在加大充電倍率。

 

圖2 第三代電池系統(tǒng)

 

充電時(shí)間10%-80%目標(biāo)是從30分鐘,拉低到18分鐘左右,通過(guò)降低內(nèi)阻和提高散熱的熱管理系統(tǒng)。快充功率從150kW、200kW和250kW要進(jìn)一步拉高到350kW。

圖3 快充時(shí)間按照這個(gè)點(diǎn)是20分鐘以?xún)?nèi)

 

圖4 快充時(shí)間功率往350kW走

 

第二部分 In-house做電池

目前大部分有錢(qián)的車(chē)企,還是要搞電池,時(shí)間點(diǎn)基本都定在了2023年市場(chǎng),爬坡在2024年左右。從這個(gè)情況來(lái)看,后續(xù)所有的歐洲車(chē)企都可能調(diào)整這個(gè)采購(gòu)策略,畢竟隨著預(yù)期的純電動(dòng)比例的提高,全部外購(gòu)變成歐洲車(chē)企真的給亞洲電池廠(chǎng)打工。

這里我不知道對(duì)不對(duì),現(xiàn)在口號(hào)就是2030年,100%純電,按照這個(gè)比例拆分,如果In-house電池成功,這個(gè)純電比例是可以往上走的,如果不成功,極有可能在純電比例上卡住一定的環(huán)節(jié)和歐盟的法規(guī)進(jìn)行博弈。搞不出電池來(lái)還硬搞100%純電,這個(gè)效益就很低了。

圖5 Volvo的電池In-house量產(chǎn)

 

第一步2022年開(kāi)始Volvo的定制電芯,2024年達(dá)產(chǎn)15GWh,2026年就要拉高到50GWh(對(duì)應(yīng)100kWh,50萬(wàn)臺(tái)車(chē))。

圖7 前面講的Northvolt成了香餑餑

 

從電芯的設(shè)計(jì)路線(xiàn)來(lái)看,Volvo是堅(jiān)定的高能量密度派,沒(méi)有LFP的計(jì)劃。

圖 8 Volvo電芯的能量密度提升

 

小結(jié):就電氣化轉(zhuǎn)型和投資電池方面,目前沃爾沃和大眾是兩個(gè)歐洲特別積極的分子,在他們的鼓動(dòng)下,接下來(lái)BMW、Daimler肯定也要有對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。

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筆者 朱玉龍,一名汽車(chē)行業(yè)的工程師,2008年入行,做的是讓人看不透的新能源汽車(chē)行業(yè)。我學(xué)的是測(cè)試和電路,從汽車(chē)電子硬件開(kāi)始起步,現(xiàn)在在做子系統(tǒng)和產(chǎn)品方面的工作。汽車(chē)產(chǎn)業(yè)雖然已經(jīng)被人視為夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè),不過(guò)我相信未來(lái)衣食住行中的行,汽車(chē)仍是實(shí)現(xiàn)個(gè)人自由的不二工具,愿在汽車(chē)電子電氣的工程方面耕耘和努力,更愿與同行和感興趣的朋友分享見(jiàn)解。