PHEV電池
關注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2022-02-15
PHEV電池的實例教程
插電式混合動力汽車的迭代，是從2010年開始，到目前國內(nèi)外已經(jīng)歷過了2-3代的車型，但PHEV的電池發(fā)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(tǒng)采用了通用的電池模組設計，而下一步的方向是：電池系統(tǒng)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(nèi)DHT插電車型在這個領域的啟用，觀察PHEV電池的發(fā)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——目前弗迪和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(fā)的PHEV電芯，現(xiàn)在沒太多企業(yè)在重視開發(fā)
▲圖1 《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖2.0版》中PHEV電芯方向也出現(xiàn)偏差
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(zhì)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。
▲圖2 弗迪電池在PHEV電池上的規(guī)劃
從這個意義上，也確實能實現(xiàn)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(nèi)部的支架再卷起來，然后通過固定的方式內(nèi)部使用。
▲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(tǒng)一的連接器接到CMU上去。
展開 LG三元的故事還在繼續(xù)，近期由于潛在的火災風險，Stellantis正在召回 19,808輛Pacifica Hybrid（PHEV車型）。
從目前限定的范圍來看，召回的車型局限在MY2017-18車型，召回是在內(nèi)部調(diào)查發(fā)現(xiàn)Pacifica Hybrid總共發(fā)生了12起火災之后進行的，所有這12起火災都發(fā)生在車輛停放和熄火時，其中8起在充電。從目前的邏輯來看，我們也能看到在插電領域的車型，也會來一波鐵鋰化。
我們可以理解國內(nèi)和海外存在監(jiān)管差異，包括本身車企對起火事故的容忍率的差異，這個召回帶來的損失，可能都會被計入電池企業(yè)的質(zhì)量費用撥備。
▲圖1.Pacifica Recall
備注：目前SDI和LG兩家都在PHEV電池上出過錯，前者涉及制造的鍋更大一些，后者目前已經(jīng)讓人完全搞不清楚了。
Part 1
Pacifica Hybrid的電池設計
這個電池系統(tǒng)總共16kWh，如下圖所示，這是LG產(chǎn)品序列下標準電芯P2.X系列，主要的用戶包括GM、Volvo、Stellantis（北美和歐洲都用）。
▲圖2.這款產(chǎn)品的電池系統(tǒng)
這是這款模組的基本情況，我的理解，這個模組是LG自己設計的CMA版本，主要用在Volvo和Stellantis，GM的PHEV/EREV系列產(chǎn)品設計是不一樣的。
▲圖3.PHEV模組
12起起火是否造成車主的傷害或事故，從內(nèi)部評估和處理結(jié)果來看，Stellantis敦促所有車主在長期使用以后，不要給Pacificas充電，并將車停在遠離其他車輛或建筑物的地方——和Bolt EV一樣。
展開 圖6 從一年的時間來看安裝量
就這個問題，我做了一個表格，對比LG和CATL的3月和4月的差異，這里我把SNE的數(shù)據(jù)（全球安裝量）-中汽協(xié)的數(shù)據(jù)（國內(nèi)合格證）
圖7 海外市場的對比
我還做了一個事情，就是把4月全球TOP的品牌的銷量和主要的電池供應商做了排隊，從這里分析來看，寧德時代3月和4月的電池，一種去向就是特斯拉在歐洲上量的LFP Model 3版本，上汽名爵、標志和歐寶的純電還有奔馳的一部分
表1 分BEV、PHEV4月主要品牌的電池供應商分解
根據(jù)歐洲幾個主要的數(shù)據(jù)來源（JATO、EVsales和SNE）的數(shù)據(jù)，可以推算出歐洲的這些主要BEV車型，LG大約1.52GWh、SDI 0.248GWh、SJ4.04GWh和CATL 9.59GWh（這個主要是特斯拉1.4萬臺出口的車型）
備注：我估計SNE也是這么根據(jù)車的數(shù)量*帶電量來估算的，但是CATL的5GWh跑到哪些國外的車上，目前看不出來
表2 歐洲4月主要車型表格
從全球范圍來看，SDI目前是最大的PHEV電池提供商，雖然出了BMW和福特的電池事故，但是隨著生產(chǎn)方面的改進，目前基本恢復到之前的需求，歐洲的PHEV電池也沒有特別好的選擇，SDI的PHEV電池也是唯一一家比BEV量還大的企業(yè)。
圖8 我們來看全球的PHEV電池情況
小結(jié)：我們目前看到的還是全球20萬+的純電對應每個月10幾個GWh的量，我想很快全球月度的BEV數(shù)量會突破50萬往100萬進發(fā)，到時候?qū)脑露刃枨缶蜁叩?00GWh，從這個層面來看整體的材料需求不可能由少數(shù)電池企業(yè)壓制住。
展開 比亞迪的電池供應格局
Part 2 競爭格局和供應商
我記得從2019年開始，寧德時代在PHEV電芯的發(fā)展上就存在疑慮。因為海外來看，目前還大規(guī)模出PHEV電芯的主要是SDI和SK，LG已經(jīng)從PHEV躍遷到了BEV為主的格局。國內(nèi)隨著比亞迪DM-i的這一波，比亞迪從鐵鋰出發(fā)做刀片模組，主要的成功點其實是整車布置接受了這種正正方方扁扁（高度設計成110mm）的布置。
▲圖4. 2022年1月份PHEV電池供應商
目前國內(nèi)PHEV電池譜系最全、還在大力開發(fā)的，主要是和長城打配合的蜂巢能源，下一步將在吉利和領克上裝配。
我是覺得圍繞短刀片的技術配合磷酸鐵鋰的需求還是存在的。目標價格是1kwh1000塊，也就是說在上面圍繞低成本版本目標是8000-1萬的電池成本起步。
▲圖5. 不同OEM對鐵鋰和三元的選擇
最后再看一下HEV混動：隨著DHT的流行，做不插電的混動的國內(nèi)企業(yè)也開始做了一點。價格也是圍繞著10-15萬和15-20萬這兩個區(qū)間，在成本差異不大的情況下，就是給用戶多一種選擇方式。
▲圖6. 不同車企的HEV數(shù)量
小結(jié)：動力電池這個行業(yè)其實過于殘酷，既要快速進步又要等待整車企業(yè)的決心，忍耐是必要的。找到自己的差異化的發(fā)展道路，就是在不停做選擇。
展開 02
結(jié)構(gòu)組成
動力電池包由電池模組、電池管理系統(tǒng)BMS、BDU總成以及手動維修開關、上殼體、下殼體、水冷板、導熱墊、隔熱墊等零部件構(gòu)成，包含機械連接、電氣連接、防護、熱管理等功能。
PHEV電池的相關專題、標簽、搜索
PHEV電池的最新內(nèi)容
我花了一些時間，對比亞迪3月份10萬臺上險數(shù)據(jù)的電池規(guī)格做了一些分解，得到了一些很有意思的結(jié)論。按照后續(xù)規(guī)劃，比亞迪在自己的刀片BEV（長刀）和刀片PHEV（厚刀）兩種規(guī)格演進下，會有增加新的產(chǎn)品譜系。現(xiàn)有的產(chǎn)品怎么劃分，我們可以從本文可以看出一些端倪。
▲圖1. 目前比亞迪的車型基本已經(jīng)完全迭代到了磷酸鐵鋰
隨著漢DM-i發(fā)布和驅(qū)逐艦05的上市，我們可以看到比亞迪的插電混動的譜系也在逐步豐富
按動力源的不同，國內(nèi)主流電動汽車可分為：純電動汽車(BEV)、混合動力汽車(PHEV)、燃料電池汽車(FCEV)三類。
新能源汽車發(fā)展
據(jù)light Metal Age 報道，英國一些公司和機構(gòu)，聯(lián)合發(fā)起一項重大的研究項目，以設計新的輕型電池外殼，用于下一代電動汽車和超低排放車輛(ULEV)。
▲圖4. 2022年1月份PHEV電池供應商
目前國內(nèi)PHEV電池譜系最全、還在大力開發(fā)的，主要是和長城打配合的蜂巢能源，下一步將在吉利和領克上裝配。
我是覺得圍繞短刀片的技術配合磷酸鐵鋰的需求還是存在的。目標價格是1kwh1000塊，也就是說在上面圍繞低成本版本目標是8000-1萬的電池成本起步。
▲圖5.
▲圖1.Pacifica Recall
備注：目前SDI和LG兩家都在PHEV電池上出過錯，前者涉及制造的鍋更大一些，后者目前已經(jīng)讓人完全搞不清楚了。
項目建成后，鹽城動力電池生產(chǎn)基地將成為蜂巢能源在蘇北地區(qū)重要的PHEV及短刀電池核心產(chǎn)業(yè)基地。
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插電式混合動力汽車的迭代，是從2010年開始，到目前國內(nèi)外已經(jīng)歷過了2-3代的車型，但PHEV的電池發(fā)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(tǒng)采用了通用的電池模組設計，而下一步的方向是：電池系統(tǒng)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。
而PHEV與HEV在技術上的差別，主要在于電池。PHEV的P指的是Plug-in，電池大了，所以通過插電的方式來充電，能夠達到更好的省油效果。
隨著政策的推動，早期的HEV車型，逐漸通過技術升級，成為了PHEV車型。說起PHEV，就無法繞開在歐洲作為主流的P2結(jié)構(gòu)。
3）以GTE為代表的P2混動
要說對于國內(nèi)市場的研究，就不得不提到大眾這個品牌。
●比亞迪：
長EV刀片電芯
（1代和第二代）
PHEV的刀片模組電池，All in磷酸鐵鋰。
●國軒：
圓柱磷酸鐵鋰方案。
●蜂巢能源：
全系短刀片技術路線，L600 EV應用 L400PHEV應用。
2020年全國包括電動汽車、插電式混合動力汽車（PHEV）、燃料電池汽車等新能源汽車銷售量占汽車總銷售量的5.4%，2014-2020年年均增速62.2%；新能源汽車保有量達到492萬輛，占汽車保有量的1.79%。新能源汽車對油品消費的影響將不斷加大。
▲圖1.通用第一代電池
探索的第一階段（2010-2014）：
圍繞Volt和BEV1兩代車同時開發(fā)，Volt和LG開發(fā)PHEV電池，BEV1和A123開發(fā)LFP電池。這個階段是在美國奧巴馬政府支持下大舉進攻的態(tài)勢，圍繞PHEV為重心開發(fā)，整個電池系統(tǒng)基本是在之前T型電池系統(tǒng)上做完善；在BEV上根據(jù)Spark的車型做后橋的定制。
