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汽车|WNEVC 2020｜500Wh/kg动力电池怎么造？六位大咖详解动力电池未来路径( 四 )


宁德时代新能源科技股份有限公司研发联席总裁梁成都表示 ， CTP技术是宁德时代内部四大创新体系孵化出的成果之一 。
汽车|WNEVC 2020｜500Wh/kg动力电池怎么造？六位大咖详解动力电池未来路径
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自2010年左右中国电动汽车浪潮兴起 ， 宁德时代就入局进行动力电池的研发生产 ， 在2014年左右 ， 宁德时代开始尝试将小模组向大模组的方向发展 ， CTP的概念在这一过程中逐渐形成 。
目前 ， CTP技术已经是宁德时代内部大的技术平台 ， 未来宁德时代将有大量的动力电池产品从这个平台演化出来 。 梁成都表示 ， CTP平台的关键就在于“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 ， 宁德时代把水冷系统集成在里面 ， 采用一体冲压 ， 使得水冷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 。
高度集成为宁德时代的电池产品带来了很多好处 ， 首先是性能方面 ， 高度集成使得电池包的零件数量减少 ， 成本降低 ， 也使得同样数量的电芯其系统能量密度大幅上升；其次是稳定性方面 ， 零部件数量的减少也同步减少了单一零件的故障率 ， 增加哀乐系统的可靠性；最后是安全方面 ， 由于高度集成为工程留出了大量的空间 ， 使得宁德时代能够针对电池的热扩散与物理结构进行优化 。
凭借高度集成 ， 宁德时代实现了CTP电池包性能与安全性的兼得 。
[·鲁志佩：刀片电池的结构和工程技术创新·]
对于现有的动力电池而言 ， 从结构上一共可分为五个层级 ， ECU、Cell、Module、PACK、Vehicle 。 在现有的方案中层级太多 ， 最终导致集成效率低 ， 续航能力受到严重制约 。
比亚迪股份有限公司深圳开发中心副总监鲁志佩表示 ， 优化的方向是很清楚的 ， 就是减少或者是合并其中的多层级 。 产业内目前总共有三个思路 ， 第一个思路 ， 取消模组层级 ， 从Cell直接集成到PACK ， 也就是CTP；第二个思路 ， 取消Cell层级 ， 直接将电化学但愿集成成模组 ， 比亚迪的刀片电池正是其中的代表；第三个思路是取消模组与PACK层级 ， 将Cell集成到整车 ， 也就是CTC 。
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不同的优化方案对应不同的应用场景 ， CTP更适合纯电动平台 ， 但对于插混车型或是带电量较少的车型而言 ， 第二个思路更加合适 ， 举例而言刀片电池能够大幅缩减小容量电池的结构性成本 ， 第三个思路则主要依靠整车驱动 。
综合目前的新能源市场发展情况来看 ， 比亚迪认为 ， 刀片电池是目前最适合市场发展的动力电池技术路线 。
鲁志佩表示 ， 刀片电池主要在宽幅技术、高速叠片技术、超薄铝壳制造技术、高效率电池系统集成技术、电池系统测试评价技术五个方面进行了关键的技术创新 ， 围绕着五项技术创新与其他的工艺方法、整车集成方面 ， 比亚迪共产生了360项专利技术 。
首先是宽幅技术 ， 基于弗迪电池的产线 ， 目前最大的涂布宽度可以做到1300毫米 ， 系统检测精度正负0.5毫米内 ， 速度可以做到70米/分钟 ， 可以实现双面同时同步 。 辊压方面 ， 目前 ， 最大的辊压宽度1200毫米 ， 厚度工差2微米之内 ， 速度可以做到120米/分钟 。 叠片方面 ， 目前最长可以实现1000毫米的叠片 ， 对齐度可以控制在正负0.3毫米内 ， 叠片的效率为0.3秒/片 ， 处于世界领先水平 。
在超薄铝壳制造方面 ， 比亚迪突破了传统的拉深/挤出工艺的制约 ， 创新工艺实现0.3mm厚度的超长铝壳制造技术 。 在系统集成面 ， 基于刀片电池的电池系统 ， 借鉴了蜂窝板的理念 ， 蜂窝片具有质量轻、强度超高的系统 ， 以电池阵列为钴价 ， 通过高性能的胶黏剂将上盖、底板与电池阵列联合成一个整体 ， 实现超高的集成效率 ， 超高的强度和超高刚度 。 其中上盖或底板都可以集成冷却和加热 。


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