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    • Part 1設(shè)計的思路
    • Part 2、麒麟電池的個人看法
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寧德時代的真麒麟電池

2022/06/24
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昨天真是不講武德了,寧德時代發(fā)布了“真”麒麟電池,在整體參數(shù)描述差異不大的電池基礎(chǔ)上,我們看到蝙蝠倒立電池的出現(xiàn)。目前寧德時代經(jīng)手的方殼電池,包含各種不同的姿態(tài)已經(jīng)齊全了。

  • 站立的電池

寧德時代VDA、590模組、CTP1.0、CTP2.0所有

  • 躺倒的電池

設(shè)計方上汽魔方+寧德時代

  • 倒立的電池

CTP3.0真麒麟電池

其中真麒麟電池原本不是計劃來做CTC的么,咋現(xiàn)在出來取代原來百人會上背景圖站立的CTP3.0平臺化模塊的示意圖呢。順著我拿到的資料來做一些梳理,這個電池系統(tǒng)有哪些特點吧。

▲圖1.真假CTP3.0麒麟電池

Part 1設(shè)計的思路

首先這個第三代CTP真麒麟電池,體積利用率突破72%,能量密度可達255Wh/kg, 1000公里續(xù)航。這個數(shù)據(jù)先不說。

  • 水冷板

▲圖2.水冷結(jié)構(gòu)

麒麟電池將橫縱梁、水冷板與隔熱墊合三為一,集成為多功能彈性夾層。在夾層內(nèi)搭建微米橋連接裝置,靈活配合電芯呼吸進行自由伸縮,提升電芯全生命周期可靠性。而電芯與多功能彈性夾層組成的一體化能量單元,在垂直于行車方向上構(gòu)建更穩(wěn)固的受力結(jié)構(gòu),提高了電池包抗振動、沖擊能力。 

我的疑問是,是不是高鎳電池和鐵鋰電池都是同樣的設(shè)計,假定麒麟電池的LFP版本也這么設(shè)計,這個鐵鋰配合的密集水冷板是否有必要?

▲圖3.虛假和真實的水冷設(shè)計

如果按照6*34=204個電芯計算,按照三元高鎳+硅碳的3.62V左右的設(shè)計,系統(tǒng)電壓為738V,這個水冷板的數(shù)量有點多。

▲圖4.34塊水冷板的使用

  • Z向空間結(jié)構(gòu)的重塑

這里的設(shè)計,最大的差異化和變量在Z向。為了要找到Z向的利用辦法,由于Z向的高度需要分解為:托盤厚度、底面水冷板、電芯高度、電芯極耳、CCS(Busbar)、空氣間隙(煙道)和頂蓋,所以這里提高傳統(tǒng)方殼電芯的有效體積布置,就是在Z向高度做文章。體積利用率突破72%,最重要的突破的6%就是把電池倒過來放。

通過倒置讓電池像蝙蝠一樣倒立,實現(xiàn)了底部空間共享方案,將結(jié)構(gòu)防護、高壓連接、熱失控排氣等功能模塊進行智能分布,釋放了6%的能量空間。能滿足底部球擊等國標電池安全測試要求。 

我這里比較好奇的地方,就是在電芯熱失控開閥的過程中,如果考慮能把高溫熔渣和煙氣盡快釋放出去,因為下面的空間一被壓縮,這里煙氣怎么走?

▲圖5.底部空間

由于傳統(tǒng)方殼電池設(shè)計的需要給CCS,電芯Venting留出來空間,因此這里Z向高度的損失就影響很大。

▲圖5.Z向空間的使用考慮

這倒立的電池,本是用來做CTC的考慮,可以讓上部的電池可以承壓,把上蓋取消掉。

▲圖7.真實的麒麟電池是蝙蝠俠

  • 水冷板的散熱考慮

在快充設(shè)計上,這里讓電芯同時享受兩塊大面冷卻,將水冷功能置于電芯之間,電芯控溫時間縮短至原來的一半,支持5分鐘快速熱啟動及10分鐘快充。在電芯熱失控的情況,電芯可急速降溫,有效阻隔電芯間的異常熱量傳導(dǎo)。但是這里,由于這么多散熱板,外部需要配置的水泵是不是需要如何處理,外部的檢測機制是需要配合電芯開閥以后,立馬對水泵進行操作。

▲圖8.電池的散熱考慮

Part 2、麒麟電池的個人看法

我現(xiàn)在判斷(當然這個也是寧王說啥就是啥,官圖都能做概念電池,我能說啥)。

  • LFP不需要這么多的水冷板,也即是這個34水冷板的設(shè)計,主要是為了高鎳為了255Wh/kg來做,由于電芯的高度可能進一步提升到102mm以上,所以這個轉(zhuǎn)化率主要通過倒置實現(xiàn)的。
  • LFP的具體成組率,怎么提高,也是分利用Z向高度的6%?我們估算下,假定120mm的6%大概是7.2mm,這個和取消地板的效果比較相似。所以這個在海豹的車上能放多少電,我比較好奇?,F(xiàn)在競爭的重點在于,一臺同樣大小的電池包里面,寧德的麒麟和比亞迪的長刀,包括后續(xù)的蜂巢能源的短刀,三家各自能放進去多少電。

小結(jié):

我個人的想法不重要,到底麒麟、4680和刀片們的熱戰(zhàn)打到什么程度,我覺得需要隔岸觀火。做電池公司太卷了,大家悠著點。

寧德時代

寧德時代

寧德時代新能源科技股份有限公司是全球領(lǐng)先的鋰離子電池研發(fā)制造公司,公司專注于新能源汽車動力電池系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,致力于為全球新能源應(yīng)用提供一流解決方案。

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電子產(chǎn)業(yè)圖譜

筆者 朱玉龍,一名汽車行業(yè)的工程師,2008年入行,做的是讓人看不透的新能源汽車行業(yè)。我學(xué)的是測試和電路,從汽車電子硬件開始起步,現(xiàn)在在做子系統(tǒng)和產(chǎn)品方面的工作。汽車產(chǎn)業(yè)雖然已經(jīng)被人視為夕陽產(chǎn)業(yè),不過我相信未來衣食住行中的行,汽車仍是實現(xiàn)個人自由的不二工具,愿在汽車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解。