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兰钧“BAT蝙蝠侠”动力电池系统:极致创新、降本增效

发布时间:2023 年 11 月 10 日

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近年来,随着新能源汽车的蓬勃发展,动力电池系统集成技术层出不穷、百花齐放,经历了模组结构、CTP(Cell To Pack)集成、CTC(Cell To Chassis)集成等技术路线的创新迭代。回溯动力电池系统集成技术发展史,不难发现,其主要目的在于不断提升电池系统及整车的集成效率,降低系统集成成本。

 

海内外电池系统技术“进阶”一览

 

→ 2011年,电池系统集成基于VDA标准尺寸模组,前后诞生了355、390、590三种主要的标准尺寸模组。电池包集成在经油车改造的整车底盘下,会出现若干个VDA模组及模组之间电气连接件的复杂结构,造成电池系统集成效率低、集成成本高的问题。

→ 2013年,特斯拉推出全新电动车平台 Model S,电池包带电量提升至75kWh以上。模组形式采用大模组结构,箱体采用铝合金托盘,一定程度上提升了集成效率且带来减重效果。

→ 2016年,特斯拉新车型Model 3推出,将带电量提升到80kWh以上,电池系统集成采用超长模组结构,进一步减少模组零部件数量,节省集成成本。

→ 2019年,北汽发布CTP无模组电池包产品,省去模组环节,将电芯直接集成进电池包,再将电池包与车身框架进行连接,使电池系统体积集成效率提升至55%,进一步优化了成本。

→ 2020年,比亚迪推出全新电动平台汉EV,系统带电量65-85kWh。其电池系统采用刀片电芯进行CTP无模组成组,借助刀片电池的Z向集成效率优势,汉EV电池系统体积集成效率达到60%。

→ 2022年,特斯拉基于Model Y推出CTC电池底盘一体化技术,将圆柱电池尺寸从18650升级到4680,以电池包上盖作为整车地板,帮助整车底盘减重降本,提升了整车带电量和离地间隙,还可以大幅提高整车结构的稳定性。

由此可见,这两年CTC车电合一在新能源汽车及电池领域应用逐渐增多,特斯拉在CTC应用上走在行业前列,其目的就是去结构冗余、去界面冗余,以减少零件数量和成本,降低生产节拍和工时,最后达到降本增效的效果。

 

“CTC”的第三种可能

市场上CTC车电合一方案大致有两种思路:第一种是整车底盘去掉地板,使用电池包上盖充当整车底盘的地板;第二种是电池包去掉上盖,使用整车底盘的地板充当电池包上盖。这两种方案都是将整车底盘的地板和电池包上盖进行合二为一,最后的结果是省了一块钣金件,确实有一定的降本增效的作用。

但兰钧新能源经过分析,将底盘地板与电池包上盖合二为一时,为了对电池做充分的踩踏防护,二合一的钣金件必须有一定厚度,将导致这个厚度大于原本电池包上盖厚度和原本底盘地板厚度,这么算下来整车重量和集成成本并没有显著降低,降本增效的效果有限。

对此,兰钧新能源以科技创新、强化降本增效的思维,创造性推出第“三”种新型CTC车电集成路线,即“蝙蝠侠电池方案”。

“蝙蝠侠电池方案”中,下托盘置顶替代整车地板,电池包内横纵梁集成在下托盘内进行结构强化,横纵梁及下托盘顶板承载电池模组的主要重量,电池包底护板对电池提供辅助支撑,使得电池在电池包内呈现倒挂金钩式固定,像蝙蝠侠一样存在,所以形象地将这种电池系统命名为蝙蝠侠电池系统。

 

 

蝙蝠侠电池方案抓住了当前行业技术痛点,帮助客户真正意义上实现降本增效。与市场上现有CTC集成方案不同,兰钧新能源新型CTC集成方案有如下降本增效和安全强化优势:

蝙蝠侠电池系统的“本征”优势:降本增效、安全强化

★ 节约电池包与整车之间Z向间隙10mm以上,一方面可以提升整车离地间隙和通过性,另一方面可以让电池包带电量增加8%~10%,由此采用铁锂电池也能轻松实现90kWh以上电量;电池系统重量集成效率可达85%以上。

★ 蝙蝠侠电池方案将电池包下托盘与整车地板功能合二为一,在代替地板的同时可以替代部分底盘结构件,可有效减少整车底盘结构件重量20~30kg;将底盘梁结构和电池包下托盘内梁结构进行功能合一、互相补强,提升整车扭转刚度和防撞性能。

★ 创造性地开发3D灭弧方案,采用轻质的耐高温材料对高低压电气部分进行立体包覆,保障电池电气安全;同时耐高温材料与箱体内部梁形成独立的排气泄压通道,对电芯喷发出的高温高压气体进行泄压疏导与降温,保障电池系统全生命周期安全。

★ 电池包底护板的密封面、电池包下托盘与整车的密封面分离,降低了密封难度和密封面积需求。同时利用下托盘四周边框与整车底盘密封,避免电池参与密封受力,消除对电池受力损伤。

 

 

兰钧新能源紧跟市场需求,充分挖掘行业痛点,注重产品安全性能和降本增效,帮助客户打造具有性价比的产品。面对动力、储能等多场景的新能源市场,兰钧新能源积极入局乘用车、换电重卡、大型储能、户储等细分领域,带来多元化的电池产品,助力新能源车代替燃油车、助力构建新型电力系统,推动“科技向善,绿水青山”生态发展,打造清洁、安全与再生循环的解决方案,构建绿色智慧未来。