电池pack专家会议纪要–20230103

电池pack专家会议纪要-20230103【关键信息】体积利用率：商用车可达到90%，麒麟电池和比亚迪CTB在60-80%，麒麟电池在乘用车方面是72%。 PACK能量密度：三元电池255，比亚迪CTB200，三元最多280，铁锂最多200CtoC的问题：（1）工艺装配问题。 （2）对电池的零部件的要求高，成本高。 （3）CtoC维修的便利性和成本。 （4）商业模式、设计模式的挑战。4680：无模组设计方案，减少降低材料成本40%左右。成组效率，减少20-30%的成本。 圆柱形相对于方形而言，成本相对低一些，工艺比较成熟，产品一致性比较高。它的缺点是成组后散热设计难度大，能量密度相对低一些。 比亚迪e3.0：比亚迪e3.0技术采用直冷直热的方式，热效率提高20%。 AB电池（两种材料扬长避短）：电压窗口：钠离子的电压窗口是2.8~3.5，磷酸铁锂是2.0~3.8，三元的窗口是2.5~4.2。寿命方面，磷酸铁锂循环寿命是8000圈，钠离子是2000圈钠离子低温性能好，磷酸铁锂高温性能好。 热管理：目前来说对于电池包的一个热管理，实际分为风冷、液冷、直冷，冷媒冷却、热泵。大家走的比较多是热泵和液冷的方案，后期还有冷煤、直冷这块，这是将来的一个发展趋势。在直冷方面，我感觉在乘用车上应该会推下去的。 但是直冷目前来说还有一个技术难点，就是他在35度电以下的小电池包上，应用效果是非常好的，但如果要是在100多度的电以上的电池包上去 完全采用这种直冷方式，对热管理这块是有缺陷的。 【Q&A】Q：CtoP技术的应用？ A：目前在商用车或乘用车领域，都有CtoP、CtoC技术的应用，即电芯直接到pack或者是电芯到车。 目前CtoP可以分成商用和乘用两个方面，目前商用车CtoP的应用比较多，而且它的集成效率要比乘用车大得多。商用车和乘用车在结构上的一个不同，导致它的体积利用率可以达到90%。 但是目前无论是麒麟电池，还是比亚迪的CTB结构，体积利用率实际上就是在60%~80%区间之内，体积利用率是跟结构有关的。像麒麟电池，在乘用车上的CTB技术，它的体积利用率也就是72%。 Q：三元电池能量密度？ A：三元电池的一个pack，就是用CTB的技术，一个pack的集成，它的能量密度也就是255。实际上它能达到这样的一个能量密度，还跟其他的技术也有关。 它从排气这块进行了一个空间的节省，同时它还有一个弹夹式的反面冷却的技术，所以它是综合了好多结构，把电芯直接到pack，来提升自己的一个体积利用率。 Q：比亚迪CTB能量密度、与麒麟相比？ A：比亚迪的CTB技术不完全是CtoP的技术，电芯到车身的体积利用率仅仅是66%，能量密度才达到了200，这是它跟CATL麒麟电池的一个劣势。 在水冷热管理这一块，它实际上是采用了一个上层制冷水板的设计方案。比亚迪为什么能量密度和体积利用率比麒麟电池小？ 实际上它是从安全方面保留了一些电池包内的衡量的结构。 材料体系没有多大的区别的，三元最多280，铁锂最多做到200。主要还是从结构上来提升体积利用率，从而提升能量密度。Q：比亚迪安全方面与麒麟相比？ A：从安全方面来说，比亚迪的pack从结构、从震动甚至冲击载荷这块，从一些电池认证的实验结果来看，比麒麟电池要好一些，但是为什么大家 没有去说这个事儿？ 中国标准和认证，只要你过了认证标准和相关项目，我就认为你过了。 所以二者有这样的一个区别，比亚迪为什么保留衡量或者是它的安全性更好，因为他是一个车企，它能够把电池包pack的一些结构应用到车上，车身骨架可以做的弱一些，可以用电池pack来承担一些它的模态，实际上这是比亚迪所考虑的。 Q：宁德时代与比亚迪区别？ A：宁德时代单纯的它只是一个电池厂，它没有比亚迪这样的一个先天的优势，能够把车结合起来，这就是二者的一个区别，也是二者在设计理念上的一个不同。 Q：目前CtoP企业，各自优缺点？ A：目前CtoP这一块，主要电池厂实际上已经很多了，有宁德、比亚迪、蜂巢、远景动力、捷威动力的，都在做CtoP的。在乘用车方面，其实他们都有各自的一些优缺点。 像蜂巢的CtoP这一块，单从成本来说，它要优于宁德时代。 远景之前走的是软包的一个技术路线，但是它现在也在往方壳和圆柱的路线过渡，但是目前来说它的成本要略微的要贵一些，原因是它的量还没有上来。 Q：蜂巢比宁德便宜的原因？A：蜂巢供某一些企业的话，它要比宁德要便宜一些。主要原因是，一是它要挑战市场。 二是它在工艺上要比宁德这块要简单一些。 Q：蜂巢和宁德工艺层面对比？ A：工艺层面，在商用车CtoP领域，宁德对每个小电芯进行胶粘。 蜂巢走的是大模组胶粘，所以它从工艺这一块能省一部分成本，而且从后期维修这一块，蜂巢也要能省一些成本。 CtoP实际上并不完全的是电芯到pack，实际上也可以归为一个大模组到pack。 宁德小电芯到pack，无非就是为了省空间，但是蜂巢它是属于大模组，牺牲了一点空间，但是它成本和工艺这块是相对有一些优势的。 Q：企业战略对比？A：从企业的一个战略来说，因为宁德毕竟现在做的是很大。亿纬锂能、远景它们打成本战。 蜂巢，既有无模组方案，也有大模组方案，这就是它一个降本的手段。 捷威动力采用积木式的电池，是在大软包模组的一个概念，通过不同电池的一个厚度、长度、宽度，这样的一个尺寸比例来提高体积利用率，这样它也形成了这种CtoP的一个技术。 远景，目前也在做CtoP，有软包的方案，也有方形的，也有圆柱形的，但是它起步的比较晚，所以它的产品应该会滞后。目前来说软包有量产的，方壳的现在在样件阶段。 Q：CtoC现状？ A：像CtoC是一个比较难的技术，维修方法和维修成本的问题。因为它是完全跟车去结合的。 如何把电芯布在不同底盘上，它也是采用一种电芯胶粘上车的工艺。将来维修方法也是问题。 Q：特斯拉一体压铸技术？ A：一体压铸目前国内来说技术不是很成熟。废品率、合格率有一定的考验。 因为之前我们做了一个一体压铸的电池pack下箱体，它的废品率是相当高的。成本目前在pack厂。 CtoC方案，一定是要电池厂跟整车厂联合来做，这是前提条件。Q：CtoC技术难点？ A：（1）工艺装配问题。 因为对于传统的车来说，现在基本上都是传统车和新能源共线的一个生产模式。 那么CtoC这种技术一旦上来，那么我这种装配工艺怎么走？目前这样的一个量能不能支撑下去？ 实际上这也是主机厂甚至电池厂要面临的一个问题。 （2）对电池的零部件的要求高，成本高。 因为电池本身pack是有密封要求的，基本上是IP68或者IP69的防尘防水要求，那么到车上怎么去密封？因为车一装起来，整个车身的框架焊接或是铆接都有一些工艺的变形，要如何控制？ 因为一旦有一些变形，就会对密封造成一定的困难。所以说对电池零部件要求要很高。 要求高了，其实成本也就高了。 零部件的采购成本，制造成本都会高。 （3）CtoC维修的便利性和成本。 如果是C2P就是电芯到pack，可以把pack拿下来，进行维修。 但CtoC不方便维修，而且即使是在举升架上，你把电池打开了，下箱机打开了，你怎么去维修？ 这都是将来这一种结构所面临的一些困难，所以有可能最后我们要更换很多，就单个进行更换会非常的难，有可能会走那种大模组到车。 （4）商业模式、设计模式的挑战。 需要主机厂和电池厂联合起来做CtoC的方案。 在车型开发最前期，甚至在车型产品策划前期，电池厂就要介入车型的设计。需要主机厂将自己的车型规划和核心技术，释放给电池厂。 现在电芯的规格也不一定能完全满足主机厂电池空间布置、性能等方面的需求，但这又存在一个问题，因为目前电芯的设计是完全掌握在电池厂的。 那么电池厂能不能把电芯的技术释放给主机厂，这也将来是商业运营模式的一个突破点，这是从CtoP过渡到CtoC这样的一些思考。Q：4680、圆柱形、方形对比？ A：4860采用圆柱形，国内如宁德主打方形。 对比如下：从安全性来看，方形和圆柱形安全性是一样的，基本上都是相对好一些的。从电池一致性这一块来说，圆柱形要比方形的好，因为它工艺相对比较成熟。 从设计的灵活性来说，实际上方形要好，要比圆柱的好。 循环寿命方面，方形的要比圆柱的好一些，充放电费率也好。成组效率方面，即体积利用率，二者是基本相当的。Q：方形优缺点？ A：方壳的优点主要是它的封装比较好，可靠性比较高，安全性好一些，它的能量效率高，能量密度也比较高，结构相对简单，扩容也相对方便一些，这是它的优点。 缺点方面，它型号比较多，由于国内在方形这块没有一个完全的标准，所以它型号比较多，工艺比较难统一，各家自己做自己的。第二就是生产自动化水平不高，这就导致了单体的差异性，一致性不是很好，存在系统寿命低于单体寿命的问题。 Q：圆柱形优缺点？ A：圆柱形相对于方形而言，它成本相对低一些，工艺比较成熟，产品一致性比较高。它的缺点是成组后散热设计难度大，能量密度相对低一些。 Q：4680的技术进步？ A：实际上4680出来之后，因为它走的是一个大圆柱形的，它的安时也都能做上来，它能量密度相对能提上来一些，而且4680这块，大圆柱电池对热管理的要求要降低了，能够克服圆柱的一些缺点。 这就是为什么大家选择了4680这样的一个技术方案。Q：为什么大家都走方形？A：从我个人角度来说，我其实比较倾向于4680的圆柱技术。 因为方壳，我个人推测是因为catl大家都走方壳了，catl这么大的一个量，不可能让它再去重新改变自己的生产工艺，重新建线，去生产圆柱，所以国内也就都走方形的技术路线。 Q：特斯拉走4680的原因？A：它肯定是从布置或是从结构、维修、密封等方面，有自己的技术优势的。因为4680从制造端，是能够节省产品成本的。 像电池设计，就电池CtoC，电池设计这块，它实际上是采用了无模组的设计方案，能减少结构的复杂性和零部件的一个数量，就能降低材料成本40%左右。 成组效率方面，相对来说，也基本上能减少20%~30%的成本。它唯一的缺点还是维修，这是它的一个弊端。 4680不仅仅是C2C的技术路线，它还有干法电极、高镍、高硅等综合的结构，最后能够造就一个长续航、快充和低成本的方案。Q：4680散热问题？ A：其实它在结构上也有很大的一个改进。 原先是蛇形底部的一个散热，现在是蛇形加三面的一个设计，可以围绕着圆柱进行一个散热，这对安全和对电芯的一致性都是有帮助的。另一方面，大家比较关注的是4680安不安全？ 目前来看，它从结构、热管理方面来说，它是安全的，因为它的散热面积增大了很多。 Q：比亚迪3.0技术？ A：从整车来看，它主要是采用了一个刀片、电池车身一体化设计，就是CtoP的一个设计方案，同时它采用了多合一的动力集成化的控制单元，有四驱和八百伏快充的架构。 在高效方面，它现在说的是突破1000公里，实际上我们感觉是有一些水分的，因为它的1000公里肯定是最优的行驶工况。如果把它放在东北，或是放在寒冷的环境下，这个里程是会打折的，而且它的1000公里肯定是匀速的，匀速60公里的工况。目前我们是这样的一个推测。 我们比较关注的是它的800伏的快充这块，我感觉是这还是走在了一个前列。 它为啥能做到这样，跟它的热管理，电池pack的热管理有很大的关系，它采用了一个直冷直热的技术，把热效率大约提升了20%。这样就是间接地在省电了，能够降低能耗的损耗。 这是它电池方面的技术。 在智能化上他也有一些，因为智能化不是咱们今天关注的一个重点，就不细讲了，智能化其他的主机厂也都在做。这是对比亚迪3.0平台的优势比较。 我们比较关注的就是它电驱升压的快充技术，和它极冷极热的一个技术。 Q：BMS的应用？ A：BMS这块，目前大家还是采用菊花链的分布式应用方式，为什么采取这种方