PHEV方向的軟包鐵鋰電池

插電式混合動力汽車的迭代,是從2010年開始,到目前國內外已經歷過了2-3代的車型,但PHEV的電池發展存在一定的瓶頸。

隨著PHEV車型的平臺化和通用化,電池系統采用了通用的電池模組設計,而下一步的方向是:電池系統越來越多地傾向于和純電動相似,布置在車輛底部;在這樣的布置要求下,PHEV電池模塊也要求模塊尺寸減小并扁平化,組合更靈活
2022年隨著很多國內DHT插電車型在這個領域的啟用,觀察PHEV電池的發展成了一個有意思的話題。
在這方面——8、10、18、22甚至更高40kwh的鐵鋰電池怎么用——目前弗迪蜂巢兩家鐵鋰的做法可能是一個主流方向。
備注:圍繞高鎳三元開發的PHEV電芯,現在沒太多企業在重視開發

PHEV方向的軟包鐵鋰電池的圖1

▲圖1 《節能與新能源汽車技術路線圖2.0版》中PHEV電芯方向也出現偏差


PHEV方向的軟包鐵鋰電池的圖2

Part 1 弗迪電池
比亞迪在自家DMI車型上開始使用軟包磷酸鐵鋰電池模組(簡稱小刀片),在這里實質上是一種采用二次密封技術,電芯采用軟包(鋁塑膜)封裝,刀片電池采用硬鋁外殼封裝。

PHEV方向的軟包鐵鋰電池的圖3

▲圖2 弗迪電池在PHEV電池上的規劃
從這個意義上,也確實能實現上述不同的不同容量(26Ah、40Ah、42Ah、47.7Ah、65.2Ah和85.2Ah)不同尺寸的設計。從目前的邏輯來看,軟包的最大特點還是尺寸可以裁剪,把軟包電芯通過內部的支架再卷起來,然后通過固定的方式內部使用。

PHEV方向的軟包鐵鋰電池的圖4

▲圖3 小刀片電池采用8殼電芯
如下圖4和圖5所示,這個接口把每個電芯的電壓接出來了,然后通過統一的連接器接到CMU上去。

PHEV方向的軟包鐵鋰電池的圖5

▲圖4 小刀片電池的頂部設計

PHEV方向的軟包鐵鋰電池的圖6

▲圖5 小刀片模組內部使用FPC進行采樣線的橋接

PHEV方向的軟包鐵鋰電池的圖7

Part 2 蜂巢能源的L400
在這次蜂巢的電池日上,L400 產品首次亮相,也和弗迪一樣將磷酸鐵鋰用到了 PHEV 上,推出了一個可以覆蓋 150-200km 長續航里程的 PHEV 產品,電芯能量密度為170Wh/kg
-180Wh/kg,將在 2022 年底量產。這也是從成本考慮,將比三元鋰明顯下降,同時體積利用率提升了40%。
我的理解,這也是借鑒了小刀片(內部可以做軟包或者直接做成方殼)做CTP的模式。

PHEV方向的軟包鐵鋰電池的圖8

▲圖6 蜂巢的混動L400的電池
而這么做配合長城之前做DHT的規劃,其實可以取代HEV的電池位置,把PHEV推成系列化。
備注:之前增程EREV的43kwh還是用了三元的BEV電芯來做,這次一旦導入鐵鋰來做,在電量不變的前提下,成本還是做了很多的優化

PHEV方向的軟包鐵鋰電池的圖9

▲圖7 長城的DHT平臺的電池
我感覺2021年變化挺大,在長城和蜂巢之前的設計中,都是圍繞VDA來做的,一年的時間快速變化下,整個技術路線就完全調轉了。

PHEV方向的軟包鐵鋰電池的圖10


PHEV方向的軟包鐵鋰電池的圖11

▲圖8 之前的45kwh的電芯就被替代掉了

小結:我之前和勞力一起弄過一個叫《PHEV電池系統集成技術》,現在來看圍繞VDA的電芯和整體的技術方向,在PHEV里面全部給顛覆掉了,這個也代表國內的PHEV電池的想法也多了一個方向——圍繞高體積利用率,在能量密度不算苛求的PHEV里面用處更大。

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