上汽特斯拉上海工廠(從上汽看寧徳時代最新的大模組技術)
2023-05-15 10:04:02
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目前看到的寧徳時代大模組產品大都是來自上汽系列,包括前段時間熱炒的榮威ER6,海外版的名爵,以及上汽大通的新車型。
上汽在兜兜轉轉了幾年後,這一次有了一個像樣的平臺技術,再也不用一個車型搞一樣了,明顯可以看出這一次的電池系統平臺共性技術更強:幾乎所有的包都長得差不多。
在之前與寧徳的合作中,上汽並沒有很好地享受到電池系統技術帶來的進步效益,廣汽率先採用了寧徳的590模組,北汽率先採用了寧徳的CTP技術,蔚來將率先採用寧徳的100kWh。不知是不是因為大眾的關係,還是決策層規劃的觀望,上汽自身反而沒有590產品,這讓它在標準模組(355/390)上多消耗了些時間。
大模組的出現,上汽才率先與寧徳共振了起來,發力推出新車型,上汽是寧徳時代目前推廣大模組技術的主力軍。根據大模組所開發的這一電池系統平臺稱之為E1。
NCM523電芯
目前為止,看到的上汽車型均採用這款矮胖型電芯,199Ah,成組時為1並。上汽E1的電池包比能可以達到180Wh/kg,很多人認為應該是採用了NCM 811的電芯。實際上,該款電芯採用的是NCM523,實現如此高的比能,正是得益於大模組的集成技術。
從行業的交流反饋來看,寧徳時代放緩了對811的推廣,轉而回歸到NCM523或是622這個技術層面上來。這也反映了當前有關電芯技術路線再次膠著不定的局面。
這個局面從比亞迪刀片電池和CTP技術開始起步,到特斯拉正式推鐵鋰電池應用加速,並在三元車型不斷的自燃爆炸事件中越來越強烈地升溫。左右電芯路線的依然是三個主要因素:比能、安全、成本。三元電芯在比能上的優勢,被CTP和大模組集成上的進步給抵消掉了。當鐵鋰的電池包比能達到150左右,非811或NCA的電池包比能達到170、180的時候。安全和成本就成為決定性的因素,而這正是鐵鋰的優勢所在。
鐵鋰能否強勢反彈,或三元是否會加速銳減市場份額,接下來要看幾個關鍵因素的發展。
國內政策繼斷幹預路線的選擇幾乎看不到跡象了,補貼的影響很快也將微乎其微,這將讓整車企業能集中精力在市場的選擇上。
從市場上來看,左右三元電芯走向最重要的就是風向標特斯拉了。如果特斯拉在後面大規模採用鐵鋰電芯,並且自主開發的電芯也屬於無鈷類型,那三元的地位將大受衝擊。(乘用車)中高端車型採用三元,中低端車型採用鐵鋰的這一判斷也必需要重新評估。
因此,中高端車型是三元最不能丟的市場。
另外一個左右三元電芯市場份額的是韓國企業(LG/SDI/SK),從目前的報導(例:《Cobalt weighs on Korean battery firms before Tesla Battery Day》)來看,韓國電芯三巨頭明顯覺察到了特斯拉無鈷動向可能帶來的風險,但三者仍堅持認為三元將是主流(LG/SK將繼續NCM路線,SDI將到NCA路線)。由於韓國企業在全球範圍的供應份額,所以他們對於三元路線的看法就尤為關鍵。
1並16串(2*1P8S)的大模組
模組共有16個電芯組成,一共8排電芯,每一排2個電芯,所以在成組上為先1P8S,再串一次,整個模組也就有4個輸出極(同一端各有一個正/負極),以便於連接。
模組的高低壓為匯流排 FPC的形式,每個模組的一端有一個BMU。
大模組與標準模組的對比如下:
模組的基本尺寸如下:
長:742mm*寬303.5mm*高110.5mm,可以看出,僅在長度上,兩個模組的長度約為1.5m;
比能上,電芯按199*3.65的能量來算的話,將達到210Wh/kg左右,如果按包的比能在173-180Wh/kg,那麼模組到PACK級的成組率為82.4%-85.7%。
縱向布局的PACK
不同車型的PACK在外形上會稍有些不一樣,這主要體現在上蓋的幾何加強紋路設計,以及下箱體四個周邊與整車固定的掛點形式與數量上。但在模組的布置上是相同的,6個大模組,分兩排三列進行安放。
ER6的72.7kWh的電池包還沒有看到過,銘牌上所能見到的均為69.9kWh,電壓平臺351V,容量199Ah,重量根據不同的包有所變化,在400kg上下。
整個包看上去整體十分簡潔,這裡不再詳細介紹,選擇幾點如下:
兩大片的熱失控防護金雲母。
模組之間連接用的busbar。
電池包中央縱向布置的水冷管。
一些特別標註:「下方無導熱膠」、「底部有黑膜」。
寧徳時代的另一個大模組技術將會從即將上市的國產Model 3上得以一窺真容,但與比亞迪相似的CTP技術仍沒有看到任何的信息披露出來,反而是直接提出了CTC (Cell to Car)的理念。
比亞迪的CTP將率先在漢以外的其他車型上推廣開來,再進入其他車企的應用中;而LG的590模組目前已在國內非大眾的車企中進入了實質性應用,新的車型也即將進入量產。
這三類集成技術的推廣狀態很關鍵,決定了未來2-3年這3家電芯企業的市場份額走向,最終好的技術還是需要好的產品來彰顯。
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