汽车|WNEVC 2020 | 梁成都：详解CTP动力电池成组技术 性能安全双突破( 二 )
我简单地分享一下CTP技术 。 CTP技术是我们大的技术平台 ， 也就是说 ， 将来我们大量的动力电池产品基本上都是基于这个平台演化出去的 ， 这个平台用四个字概括“高度集成” 。 高度集成的过程中一定要大量做减法 ， 包括电芯重组技术的集成 ， 导热胶自动分区涂胶 ， 电芯模块成组 。 一个电池从原理上来说 ， 它采用一个电的手段控制化学反应颗粒的发生 ， 在这个过程中既要有电又要有化学 ， 任何一个化学反应的过程中一定有热的交换 ， 所以 ， 除了电的管理 ， 还要有热管理 。 热管理的过程中 ， 我们把水能系统集成在里面 ， 采用一起冲压 ， 使得水能系统完整的结合在里面 。 这样做下来以后 ， 整个零件数量降低了40% ， 这是一个巨大的降低 。 以前有大量的零件放在一起 ， 同时 ， 因为这些零件没有了 ， 能量密度也得到了极大的提升 。 就像我们今天的手机比以前的电脑还要厉害一样 ， 就是因为高度的集成 ， CTP的技术也是由于高度的集成 ， 把所有的电子系统集成起来 ， 大量地做减法 ， 零件的数量降低了 ， 性能提升了 。 为什么？因为高度集成了 。 所以 ， 可以看到电池技术冷却性得到了极大的提升 ， 系统成本也下降了 。 在化学体系不发生任何变化的情况下 ， 系统成本下降了 ， 能量密度上升了 ， 零件数量减少了 。 这样系统可靠性增加了很多 ， 系统的故障率降低了 。 通过集成之后 ， 系统更可靠 ， 故障率更低 ， 由于故障率更低就会更安全 ， 由于整个集成过程中实现给工程留出大量的空间 ， 实现了系统没有热扩散 。
我从几个方面给大家介绍我们是如何做到这些的 。
首先是看设计 ， 我们的设计是简洁设计 ， 取消模组侧板、底板、端板 ， 整个模组的数量减少了 ， 同时减少了电连接、线数 ， 水冷板集成在箱体 ， 代替分散式水冷的负责热管理系统 。 这样的话 ， 整个热管理系统的效率也很高 ， 能量密度得到了提升 ， 零件数量自然而然大量减少 。 由于零件减少 ， 水冷系统进行高效的水冷之后 ， 冷却很高效 ， 一个化学反应尤其是负反应取决于所属的环境温度 ， 当一个电池的运行温度控制低的时候 ， 电池的寿命得到了很大的提升 。 温度每降低一度 ， 一个电池的寿命平均延长了0.3年 ， 只要冷却的效果提升 ， 寿命就得到了很大的提升 。 一体式集成的系统与传统方案比 ， 前面是条状的水冷系统 ， 底下是一体化的水冷系统 ， 冷却面积提升了一倍以上 。 冷却的效率提升了很多 ， 因为热管理也需要消耗车里的能量 ， 这样寿命提升了10% 。 由于集成上得到了很大的提升 ， 成本更优 。 因为今天每一个人都有智能手机 ， 智能手机使集成变得如此的便宜 ， 电池包也是因为这样 ， 由于高度的集成使得成本更优 。 CTP对成本的减少有一个简单的测算 ， 因为没有模组的产线 ， 不再进行模组的生产 ， 从单体材料、单体电线到电池包出来 ， 中间的物流线更短 ， 生产的环节更快 ， 同样的厂房、同样设备投资的情况下 ， 效率提升了几倍 ， 成本下去了很多 。
第二 ， 因为零件的数量减少了 ， 零件更加优化 ， 结构更加简洁 ， 简洁而不简单 ， 在简洁的情况下 ， 成本的下降也是相当可观的 ， 其中40%的贡献是来自于零件数量的减少 。 当我们在同样的体积下使用同样的物质的情况下 ， 用同样的生产时间的情况下 ， 我们能在里面装更多的电池 ， 装更多的电量 ， 能量密度更高 ， 通过电量的增加 ， 对于单位瓦时平均成本的下降相当可观 ， 这样使得电池变得更加轻量 。 大家总结电动车太贵 ， 点车的轻量时代 ， 通过结构和工程方面的改进、提升 ， 电动车一定会成为日常生活中的必需品 。
由于零件的极度减少 ， 系统变得更加可靠 。 左边是传统的模组 ， 上面水冷系统的衔接 ， 包括底下的电连接 ， 大量的接口、焊接 ， 所有的焊接、所有的接口都是一个风险 。 在生产制造的过程中 ， 我们做一个好东西容易 。 但是 ， 要成千上万的每天都在反反复复的做这个东西 ， 要使它更可靠的办法是减少零件的使用 ， 使它完全变成一体化 。 在这个过程中 ， 我们使它的零件变得那么少了 ， 系统在生产制造过程中缺陷的产品就更少 。 大会第一天大家也听说过新能源汽车出现的故障 ， 一些意想不到的东西 ， 这是由于以前系统设计过于烦琐 ， 这种烦琐的设计使你的系统更不可靠 ， 我们这个简洁的设计使系统变得更加可靠 。 系统可靠了就会更安全 ， 不仅是可靠性带来的安全 ， 而且由于能给安全留下了很多余量 ， 使工程的设计做在里面 。 我们的CTP技术可以阻止热的扩散 。 这是1P96S的Pack87.5 KWh ， 我们设计了2个温度传感器T2和T1 ， 右边的图显示触发这个热控制线以后 ， 电的显示 ， 从第0分钟到第80分钟的时候 ， 温度已经完全冷到100度以下 。 无论是第一个温度传感器还是第二个温度传感器 ， 整个电池包已经安全了 。 你触发这根电线不会引发热扩散 ， 产品做得更加的安全 。 主要的原因是简洁设计之后 ， 为安全设计留出了足够的余量 。
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