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解读上汽的“超薄纯平”魔方电池技术,有何亮点?

2022-06-20 汽车电子设计 阅读:
最近MG MULAN发布全新技术亮点,这个上汽电动汽车里面的品牌,抢着把上汽星云纯电专属系统化平台和“超薄纯平”魔方电池拿出来讲,这个后续智己、飞凡和荣威创造了难度,都是一样的设计,后面讲啥呢?我作为一名电池技术人员在上汽待了四年,对这个电池的设计来做一些解读。当然由于立场问题,我还是安利一下,尽量客观一些。

最近MG MULAN发布全新技术亮点,这个上汽电动汽车里面的品牌,抢着把上汽星云纯电专属系统化平台和“超薄纯平”魔方电池拿出来讲,这个后续智己、飞凡和荣威创造了难度,都是一样的设计,后面讲啥呢?我作为一名电池技术人员在上汽待了四年,对这个电池的设计来做一些解读。当然由于立场问题,我还是安利一下,尽量客观一些。TbWednc

 

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▲图1.上汽的E2电池平台TbWednc

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Part 1TbWednc

为什么要做躺式电芯TbWednc

上汽的主要合作方是宁德时代,所以在早期研究中,需要实现5个设计目标“21103”TbWednc

最高200Wh/kg的能量密度TbWednc

Pack 100/kWh美金的成本TbWednc

110mm的高度,支持轿车TbWednc

0热失控,各种化学体系绝对安全TbWednc

3C快充TbWednc

后续这个目标上,加入了更宽泛的能量梯度,和快换的设计。TbWednc

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▲图2.XY方向固定尺寸以后的换电设计TbWednc

你会先发现:成本和安全的目标是刚性的,110mm后续扩展成不同的规格,所以采用LBS躺式电芯,最核心的诉求是安全。One Pack的设计,在电池XY两个尺寸固定以后,我们看到由于整车企业对能量有需求,在能量密度和成组率都达到极限以后,只能靠高度上涨。三种不同厚度的电池包,对应三种不同的电芯规格(长、宽固定,厚度变化)TbWednc

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图3.上汽电池包的扩展TbWednc

在这里最大的问题,就是化学体系的梯度没拉开,原有的中密度、高密度和低密度化学体系,使得在同一个电芯规格下面,容量没办法覆盖那么多的配置,由于电芯的配方的差异,这使得3种不同的尺寸规格配上三大体系的配方,出来N种电芯。TbWednc

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▲图4.电芯的规格演变TbWednc

也就是面临这个问题,这个尺寸规格用磷酸铁锂体系来做,覆盖44kWh-70kWh,但是70这个数据得靠M3P,真正用LFP来做,电池的能量其实不算高。TbWednc

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▲图5.电池规格的搭配TbWednc

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Part 2TbWednc

设计的解读TbWednc

这是一种典型的CTP设计,散热放在中间,通过类似特斯拉这种长条形水冷板冷却的方式来做电芯底部冷却,如果要做大功率快充可以在上下电芯加入整块的水冷板解决,但是由于电芯属于较大尺寸的,均热挑战就存在了。TbWednc

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▲图6.整体的布局TbWednc

整个设计的核心,就是围绕这个不烧,通过侧边的隔热,最多烧两颗电芯,这是整个电池包设计的最基本的考虑,这点是这个电池系统设计最大的考虑。TbWednc

备注:目前的问题,全中国车企都围绕铁锂做方案,立起来加入一定厚度的隔热材料,也比较合适做热失控防护。TbWednc

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▲图7.热失控TbWednc

你仔细对比一下,要做110mm的电池包,大方壳确实不是好方案,所以这块要么刀片和4680/4695两种,在我们当时的可能性来看,这是一种必然的选择。TbWednc

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▲图8.躺式电芯设计TbWednc

这一页的数据,更多的还是建立在现有的产品对比上,在下一代的长刀和短刀的数据对比来看,再来对比下。TbWednc

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▲图9.这一页其实大家一直在刷记录TbWednc

小结:磨剑三年,上汽的E2电池平台是建立在方壳卷绕技术上的一次很有意义的尝试,和现在的方壳叠片出来的各种刀和4680相比,没有电芯根本的变化,做Pack的兄弟已经倾其所有,到头了。TbWednc

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责编:Admin
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