鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:838次 | 2020年04月27日
如何把LFP電池裝到Model 3電動汽車系統(tǒng)里?
如何把LFp電池裝到Model3的電池系統(tǒng)里面昨天有不少的報(bào)道,Tesla要在Model3和后續(xù)的ModelY里面采用磷酸鐵鋰的電芯,在整個電池包的總體的尺寸和連接界面不動的條件下,如何把大的方殼電芯(假如是LFp電芯的化,小電芯就不劃算了)裝進(jìn)去是個大的問題。
01
Model3電池系統(tǒng)的替換如下圖所示,想要不動車輛的設(shè)計(jì),只能在現(xiàn)有的電池系統(tǒng)尺寸里面加入新的LFp電芯,大致的可能性就是在這個BaseFrame的基礎(chǔ)上按照原有的模組來布置,可能在實(shí)際的尺寸上做相應(yīng)的調(diào)整,不過主體的空間就是這樣來使用。
圖1Model3原有的電池系統(tǒng)
也就是說,要在原有的兩個大模組和兩個小模組,1948*323*81和1860*323*81。使用磷酸鐵鋰,可能可以使得原有Model3電池系統(tǒng)在模組上的一些防護(hù)取消,節(jié)約出一些高度出來。好消息是,由于這個尺寸是按照78kWh來做的,這里有相對充分的空間可以給CATL的電池來使用。
圖2Model3的模組和排布
02
電芯的尺寸CATL原本的商用車的電芯容量從50Ah,一路提升到157Ah起步,2019年寧德時代的商用車用的最多的是202Ah和271Ah,而在去年十一月的北京公交展覽上新的電芯規(guī)格重要是在厚度上做一些差異化,形成了新的一組優(yōu)選的電芯容量。
電池尺寸上升:隨著電芯容量的上升,能量密度從140.19Wh/kg,現(xiàn)在最高可以做到178.1Wh/kg,這個過程中,重要是電芯的高度和厚度提升帶來的效果,目前271Ah的尺寸為173*202*72mm,202Ah的尺寸為173*202*57mm,重要是厚度的差異整包的成組率:從電芯的能量密度到整包的能量密度的提升效率,我們可以折算下,總體的結(jié)果如下所示,從原有的72%,過渡到83%,最高的已經(jīng)能超過90%了。這個數(shù)據(jù)本身是和電池系統(tǒng)的重量有關(guān)系的,不過我們可以清晰的看到這個成組率提升帶來的成本下降。
這些電池的尺寸是往高度、厚度方向上伸長。為了滿足寬度的323尺寸和模組高度的81mm尺寸,整個電芯的規(guī)格可能要做調(diào)整。而1948和1860的長度是電芯的厚度的整除數(shù),在這個數(shù)據(jù)下面去匹配額定電壓,原有的96S到了磷酸鐵鋰的串?dāng)?shù)要多一些。
圖3寧德時代的商用車的單體容量提升路徑
所以根據(jù)以上的可能使用的電芯尺寸,應(yīng)該和iX3的電芯的寬度差不多300mm+,高度85mm左右,厚度在50-60mm,然后調(diào)整相應(yīng)的布局。
圖4CATL可能使用的電芯尺寸方向(矮電芯、加厚和變寬)
而模組的布局也比較好理解,在這個基礎(chǔ)上進(jìn)行AppletoApple進(jìn)行替代。我們其實(shí)可以這么理解,不用CATL用標(biāo)準(zhǔn)模組根本沒辦法布局,這時候只能根據(jù)電芯的尺寸來開發(fā)這個規(guī)格的模組,然后考慮在這個基礎(chǔ)上直接焊接和處理。
圖5方殼成組的方向
小結(jié):當(dāng)然這只是一種猜測,想要達(dá)到目標(biāo)的能量密度,特別是往高里程版本塞入這么多的能量,在不提高電池組厚度的條件下能做的選擇比較少,往里面用LFp裝78kWh可能有點(diǎn)為難了,假如是NCM811可能性更大一些