特斯拉的CTP与宁徳的方案探讨

楼主 | 收藏 | 举报 auto-testing   作者帖子   发消息   +加好友     2020-02-07 23:55   浏览:365   回复:0
来源:知化汽车

宁徳与特斯拉的合作,核心的问题是采用什么电芯。

圆柱or方形
对于特斯拉来讲最好的方案肯定是圆柱(21700),所有的硬件设计都不用调整(针对电池包,电芯的软件参数可能需要调整),但圆柱宁徳时代做不出来(达不到和松下/LG同样的质量水平,这需要时间来提升工艺;人个看法);这个方案对特斯拉来讲风险也最小。
特斯拉的CTP与宁徳的方案探讨
对宁徳来说,最好的方案肯定是方形电芯,这是它的拿手好戏。难点在于:
(1)电芯的高度。如果特斯拉的整个包外形、体积不变,意味着宁徳为特斯拉特制的电芯高度要挑战下70mm,即使达不到如此低,也不能高出很多(Model 3的包高度在120mm左右);
(2)如果电芯的尺寸干涉到M3原有的电池包尺寸,则需要特斯拉对底盘进行调整,以适应新的电池包,这个可能性不大,毕竟涉及到的设计变更和工艺变更太多;
(3)安全性。这个应该是最让人担忧的。原来圆柱方案的整个包安全设计,尤其是热失控防护已经历经了12年、近100万辆车(特斯拉的总销量目前约在90万辆)的检验,是经过市场检验的成熟方案。而宁徳没有任何一款产品或方案有如此庞大的数据支持(它所继承的宝马模组技术+演化的类似模组,应该大于这个数量),宁徳电池包起火爆炸的事件公开报道的少,但还有不少的案例没有被关注到。CTP技术尚没有大批量的投入运营,安全度如何还要检验。另一个因素在于,特斯拉赖以为傲的BMS技术可能要打个折扣,不同的电芯体系,不同的电芯性能,不同的成组方案,不同的热管理,都将让原有的BMS策略失效。这是个巨大的挑战和风险所在。

即便如此,特斯拉与宁徳如要必须的合作,在圆柱和方形电芯之间,只能用方形,这很简单,圆柱搞不出来,方形还可以上。也有媒体报道,熟悉宁徳的人士表示,用的是方形电芯。
电芯定下来之后,还有一个问题,整包设计谁来做。

谁来设计和制造PACK

松下和LG,特斯拉都是只采购电芯,模组/PACK都是自己来生产。对于宁徳的合作,特斯拉有可能直接采购的电池包,这次的合作有点“送样”的意味,宁徳版的车辆未必会用于销售,这和宝马与宁徳合作的第一款车的性质类似。

整包由宁徳来提供的话,接下来的问题就是采用哪一代的PACK技术。宁徳版的Model3想要达到已有M3的水平,整个包的能量密度在达到160Wh/kg之上,这对宁徳来说问题不大。

根据宁徳的技术路径,大模组PACK技术(2019)和CTP (2020)技术均能够满足比能(即续航里程)的要求。具体PACK在设计时,有一点需要额外处理。原来的M3方案,电池包内的纵梁集成做为整车的纵梁,增强整车的刚度,同时起来结构安全的作用。方形的包可能会让这个集成减弱甚至缺失。宁徳很有可能提供宁徳版的刀片电芯和CTP包。另外,宁徳的公告说今年年中就会可以供货,说明这个技术早已完成了前期的测试和验证。

马斯克的CTP考虑

在上周马斯克参与的一期访谈节目Third Row Tesla podcast part2,马斯克回顾了模组和PACK的设计缘由。“模组”这一结构直接来自于当初Roadster的思路,根本的出发点是可维修性,即如果其中一个模组发生的事故,可以直接更换一个新的模组。到了MS/X时,延续了这个“模组”的存在,并且通过不同的模组数量还能够配置不同的电量。特斯拉内部有专门的“模组”团队,这也导致了M3时,依然有模组的概念,但其实M3的可维修性很差。

”The modules in the Model 3 are not actually interchangeable, so there’s no point inhaving modules really, we should just have a pack.”
――Elon Musk

According to Musk, he is now considering rolling the people assigned to battery module teams within Tesla into the packteam to help remedy the situation.

“You don’t really need modules in my view.Just take cells and put them in a pack.”
――Elon Musk
马斯克在这个时期谈到去模组化的方案可能有些巧合,不过,这应该是特斯拉在考虑的方向。在历经了3代PACK集成技术之后,特斯拉下一代的PACK技术储备也应提上议程。圆柱电芯的无模组或CTP实现起来不如方形电芯,如果宁徳采用CTP方案,对特斯拉来说是个有意义的尝试,一举两得。如果包由特斯拉自身设计,那么特斯拉对CTP的推进已经很快了。

目前来看,圆柱电芯在电动汽车上的技术迭代仅有特斯拉还是继续走着,软包和方形的较量集中到了590模组和CTP技术的PK上。

CTP所带来的产业变革,可能会比我们想象的大。 
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