优势真明显问题也确实多 从宁德时代发布去模组

发布者:admin 发布时间:2019-10-22 18:29 浏览次数:

  编者按:电动车动力电池的栽电量其实跟手机有着一样的问题:二者都受制于空间,于是能量密度成为了评判电池技术水平的一项关键参数。而如今,锂电池的能量密度距离“天花板”越来越近,面对“在有限的空间内增加电池栽电量”的课题,车企与电池供应商都在寻觅着新的出路……

  [搜狐汽车·E电园]针对增加容量的诉求,锂电池继续提升的空间不大,最直截了当、一劳永逸的改变方式就是“换”,换成上限更高、更有潜力的固态或半固态电池。但商业化最关键的成本问题,乃是一座难以翻越的“大山”,所以现阶段能做的只有继续“压榨”。这不,宁德时代前日发布的电池组内部“瘦身”的去模组电池,就打开了一个新思路。

  而任何新事物的最初阶段都伴随着争议,动力电池作为电动车的核心更是重中之重,在改变带来的好处背后还有哪些问题?本文咱们就来聊一聊。

  现行的动力电池一直是从电芯到模组、再到电池包的组成,分级布局和管理,去模组即电芯直接形成电池包,相当于省去了一大包食品内部的独立包装。其优势也很好理解:少了“独立包装”(模组),电池组自然就能承载更多的电芯,从而达到“在有限的空间内增加栽电量”的目标,并且还少了“独立包装”的成本。

  从宁德时代公布的数据来看,去模组电池包的空间利用率可提升15%-20%,零部件减少40%,生产效率提升了50%,电池包能量密度提升了10%-15%。现阶段锂电池在加上必不可少的内、外防护之后,装车的能量密度最高在180kWh/kg左右,去模组可达到200kWh/kg以上。总结来说就是:大幅提升。

  说完了好处,问题一个接一个就来了。分级管理是人类历史总结出来的、非常科学的办法,如果把电芯比作学生、模组看成班主任、电池包是年级组长,有模组是每个班主任管40多个学生,去模组少了一级调控,就相当于1个年级组长管N×40多个孩子,谁管的过来呀?好在是电芯不像学生那样性格各异,每个单体都做着一模一样的工作,有着相同的电压区间等技术标准,调控的难度更小,有着很高的可行性。

  即便如此,想要在没有“班主任”的情况下直接掌控“学生”,“年级组长”需要“三头六臂、九个脑子”,即更精密、处理速度更快的软件,即电池管理系统(BMS)。宁德时代除了给车企供应电池,倒也在BMS方面下了不少功夫,只是要配合不同车企的产品策略,软件开发成本也是一个要花钱、花时间的事,单靠电池制造企业肯定是不行的。

  另外,BMS这个电池的“领导”还要配合电动机的工作,二者要共同提升,不能有拖后腿的。这就涉及电动车“双芯”中电芯之外、控制驱动系统放电的IGBT(绝缘栅双极型晶体管)芯片。这项核心技术又是一个细分领域,绝大部分的份额掌握在英飞凌、三菱等海外巨头手中,国内车企只有比亚迪率先打破了垄断。而无论IGBT芯片的出处是哪里,去模组电池的BMS都需要全产品链携手提升来支撑。

  除了软件,硬件也非常关键。第一,模组本身有着电芯集成、支撑、固定和保护等作用,少了一层保护,最直观的就是碰撞、穿刺等情况的安全问题。第二,直接集成到电池包的电芯还涉及一致性的问题,这对电芯的质量提出了更高的要求,去模组省下来的成本要升级软件,还要用在这里。

  第三,是从第二点衍生而来,如果电芯一致性出了问题,现阶段能做到单个电芯出问题只断开其所在模组,而不影响正常使用(充放电)的,只有包括宁德时代在内的少数企业,这个门槛还没有全部迈过,就谈去模组电池的一致性问题,笔者感觉有些言之过早了。

  第四,是让电动车处于风口浪尖的充电自燃问题。空间有限想要更多电量,笔者的第一反应是像坐公交、地铁那样挤一挤,但动力电池绝对不能挤,因为自燃就是电池没电的时候瘪了,充电之后膨胀了,挤压电池内部线路导致短路。此前蔚来召回的宁德时代NEV-P50电池,以及特斯拉的自燃案例,有以模组为单位的保险等防护都烧了,去模组之后的“课题”不仅没变,反而要解决的更多了。

  关于去模组电池的诸多问题,其实并不单指宁德时代,只是它最先提出了这个概念。由宁德时代这个“领头羊”率先转变、推新,或许对于电池企业、自建电池厂车企的“鞭策”意味更多,但换个角度来看,能够起到“传、帮、带”中后两个关键字的作用,对于整个电动车行业的发展绝对是一大利好。

  在宁德时代发布去模组电池概念之后,有财经媒体的阴谋论者称:这是跟三星SDI发布“固态电池已能量产、第二天股票强力反弹”一样的套路,笔者完全不认同这个观点。在固态电池还处于实验室阶段的时间节点上,去模组电池是压榨现有技术最行之有效的方案,本文提出的问题也是基于媒体责任,希望产品更全面、严谨的初衷。随着各地限行、限购等政策,加上消费者对新能源车的接受度的逐步提升,谁还不想要买到更好的车呀。

  后记:北汽新能源已与宁德时代签署了去模组电池包(CTP)产品的采购协议,将率先用于EU5车型,最早明年就能量产、装车。而宁德时代解决本文的问题了吗?我们将持续关注,敬请锁定搜狐汽车·E电园。

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