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蘭鈞“BAT蝙蝠俠”動力電池系統:極致創新、降本增效

發布時間:2023 年 11 月 10 日

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近年來,隨著新能源汽車的蓬勃發展,動力電池系統集成技術層出不窮、百花齊放,經歷了模組結構、CTP(Cell To Pack)集成、CTC(Cell To Chassis)集成等技術路線的創新迭代?;厮輨恿﹄姵叵到y集成技術發展史,不難發現,其主要目的在于不斷提升電池系統及整車的集成效率,降低系統集成成本。

 

海內外電池系統技術“進階”一覽

 

→ 2011年,電池系統集成基于VDA標準尺寸模組,前后誕生了355、390、590三種主要的標準尺寸模組。電池包集成在經油車改造的整車底盤下,會出現若干個VDA模組及模組之間電氣連接件的復雜結構,造成電池系統集成效率低、集成成本高的問題。

→ 2013年,特斯拉推出全新電動車平臺 Model S,電池包帶電量提升至75kWh以上。模組形式采用大模組結構,箱體采用鋁合金托盤,一定程度上提升了集成效率且帶來減重效果。

→ 2016年,特斯拉新車型Model 3推出,將帶電量提升到80kWh以上,電池系統集成采用超長模組結構,進一步減少模組零部件數量,節省集成成本。

→ 2019年,北汽發布CTP無模組電池包產品,省去模組環節,將電芯直接集成進電池包,再將電池包與車身框架進行連接,使電池系統體積集成效率提升至55%,進一步優化了成本。

→ 2020年,比亞迪推出全新電動平臺漢EV,系統帶電量65-85kWh。其電池系統采用刀片電芯進行CTP無模組成組,借助刀片電池的Z向集成效率優勢,漢EV電池系統體積集成效率達到60%。

→ 2022年,特斯拉基于Model Y推出CTC電池底盤一體化技術,將圓柱電池尺寸從18650升級到4680,以電池包上蓋作為整車地板,幫助整車底盤減重降本,提升了整車帶電量和離地間隙,還可以大幅提高整車結構的穩定性。

由此可見,這兩年CTC車電合一在新能源汽車及電池領域應用逐漸增多,特斯拉在CTC應用上走在行業前列,其目的就是去結構冗余、去界面冗余,以減少零件數量和成本,降低生產節拍和工時,最后達到降本增效的效果。

 

“CTC”的第三種可能

市場上CTC車電合一方案大致有兩種思路:第一種是整車底盤去掉地板,使用電池包上蓋充當整車底盤的地板;第二種是電池包去掉上蓋,使用整車底盤的地板充當電池包上蓋。這兩種方案都是將整車底盤的地板和電池包上蓋進行合二為一,最后的結果是省了一塊鈑金件,確實有一定的降本增效的作用。

但蘭鈞新能源經過分析,將底盤地板與電池包上蓋合二為一時,為了對電池做充分的踩踏防護,二合一的鈑金件必須有一定厚度,將導致這個厚度大于原本電池包上蓋厚度和原本底盤地板厚度,這么算下來整車重量和集成成本并沒有顯著降低,降本增效的效果有限。

對此,蘭鈞新能源以科技創新、強化降本增效的思維,創造性推出第“三”種新型CTC車電集成路線,即“蝙蝠俠電池方案”。

“蝙蝠俠電池方案”中,下托盤置頂替代整車地板,電池包內橫縱梁集成在下托盤內進行結構強化,橫縱梁及下托盤頂板承載電池模組的主要重量,電池包底護板對電池提供輔助支撐,使得電池在電池包內呈現倒掛金鉤式固定,像蝙蝠俠一樣存在,所以形象地將這種電池系統命名為蝙蝠俠電池系統。

 

 

蝙蝠俠電池方案抓住了當前行業技術痛點,幫助客戶真正意義上實現降本增效。與市場上現有CTC集成方案不同,蘭鈞新能源新型CTC集成方案有如下降本增效和安全強化優勢:

蝙蝠俠電池系統的“本征”優勢:降本增效、安全強化

★ 節約電池包與整車之間Z向間隙10mm以上,一方面可以提升整車離地間隙和通過性,另一方面可以讓電池包帶電量增加8%~10%,由此采用鐵鋰電池也能輕松實現90kWh以上電量;電池系統重量集成效率可達85%以上。

★ 蝙蝠俠電池方案將電池包下托盤與整車地板功能合二為一,在代替地板的同時可以替代部分底盤結構件,可有效減少整車底盤結構件重量20~30kg;將底盤梁結構和電池包下托盤內梁結構進行功能合一、互相補強,提升整車扭轉剛度和防撞性能。

★ 創造性地開發3D滅弧方案,采用輕質的耐高溫材料對高低壓電氣部分進行立體包覆,保障電池電氣安全;同時耐高溫材料與箱體內部梁形成獨立的排氣泄壓通道,對電芯噴發出的高溫高壓氣體進行泄壓疏導與降溫,保障電池系統全生命周期安全。

★ 電池包底護板的密封面、電池包下托盤與整車的密封面分離,降低了密封難度和密封面積需求。同時利用下托盤四周邊框與整車底盤密封,避免電池參與密封受力,消除對電池受力損傷。

 

 

蘭鈞新能源緊跟市場需求,充分挖掘行業痛點,注重產品安全性能和降本增效,幫助客戶打造具有性價比的產品。面對動力、儲能等多場景的新能源市場,蘭鈞新能源積極入局乘用車、換電重卡、大型儲能、戶儲等細分領域,帶來多元化的電池產品,助力新能源車代替燃油車、助力構建新型電力系統,推動“科技向善,綠水青山”生態發展,打造清潔、安全與再生循環的解決方案,構建綠色智慧未來。