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特斯拉電池模組“進(jìn)化”方向

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2020年05月26日  

SandyMunro老爺子在新一期的視頻里面,著重對(duì)ModelY的電池模組和之前的Model3的做了一些比較,重要的差異包括:


1)模組熱管理的水冷板連接改進(jìn)、水冷板在邊緣部分做了Coating涂膠處理做雙重密封,并且在中間連接上面做了管路的更換;


2)模組的密封膠配方做了調(diào)整(重要從顏色來(lái)看),電芯之間的空隙不再用膠水填滿,用膠量減少了;


3)模組側(cè)邊減少了涂膠材料并且減少了塑料的容納支架。


針對(duì)核心要點(diǎn)分析如下圖所示:


1)模組冷卻設(shè)計(jì)優(yōu)化


1.1)在模組內(nèi)的冷卻板之間的液冷回路連接,取消了連接管的波紋,這重要是為了降成本。


圖1內(nèi)部冷卻管的差異


1.2)ModelY在冷卻板的邊緣,使用了Coating密封膠進(jìn)行雙重密封,這個(gè)管子漏了起到一定的延緩用途。


圖2冷卻板的涂膠處理


1.3)模組的冷卻管,取消了模組冷卻管路出來(lái)的彎頭(從左邊的Z向改為Y直向),原本數(shù)量管理有兩個(gè)密封圈,現(xiàn)在也給取消了,重要考慮裝配的方便,在視頻中裝配完成以后冷卻管還能轉(zhuǎn);


圖3模組冷卻管路輸入和輸出接口


2)導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠ModelY的導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠為淺藍(lán)色,從總的使用來(lái)看用量要比Model3的少不少,使得ModelY可以清晰的看到模組內(nèi)電芯的空洞,這在Model3上面是沒(méi)見(jiàn)到的。這個(gè)能減重新增系統(tǒng)的能量密度并且減低成本,膠水的配方和供應(yīng)商不了解切換沒(méi)有。


圖4膠水的使用


3)模組側(cè)面的工藝使用這里可能和膠水直接相關(guān),取消了塑料的部分,并且在側(cè)板上少了塑料條,這個(gè)可能和工藝有關(guān),本身材料沒(méi)少多少。


圖5模組側(cè)邊的細(xì)節(jié)差異


當(dāng)然模組采集模塊也做了一些調(diào)整,能明顯看到從雙面采集的金手指減少了一面,從芯片布置來(lái)看,基本沒(méi)怎么動(dòng),沿用之前的設(shè)計(jì)。


圖6CMU的差異


特斯拉模組的方向


從目前的情況來(lái)看,不管是國(guó)產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)版,還是未來(lái)的CATL供應(yīng)的版本,整體的尺寸和接口應(yīng)該不會(huì)變,在下面ModelY的動(dòng)力鋰電池廠里面,很大一部分是做模組,而模組吊裝、安裝和后續(xù)部分有人工參與的部分。從現(xiàn)在到下一代ModelS/X,整個(gè)結(jié)構(gòu)的布置還是圍繞圓柱電芯展開(kāi),而電池日(BatteryDay)的技術(shù)多半也是繼續(xù)在這種標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格夯。


這里有幾個(gè)好處:


1)能夠比較出松下、LGChem的差異,假如CATL后續(xù)也能供應(yīng)圓柱電芯的話,可以在同一個(gè)設(shè)計(jì)和比較的維度來(lái)比較化學(xué)體系和生產(chǎn)質(zhì)量的差異性;


2)假如切入生產(chǎn),圓柱的生產(chǎn)設(shè)備和工藝相對(duì)能有更多的資源來(lái)導(dǎo)入,特斯拉已與韓國(guó)韓華集團(tuán)(HanhwaGroup)旗下的機(jī)械工程部門(mén)即將簽署供應(yīng)電池化成設(shè)備的訂單,目前已就設(shè)備供應(yīng)達(dá)成一致,接下來(lái)就是開(kāi)干了。假如電芯的能力真牛逼,也多了向其他電池供應(yīng)商分配產(chǎn)量的籌碼;


3)圓柱小電芯的設(shè)計(jì)里面,本身具備一定的熱失控防護(hù)的閾值在里面,電芯的安全性和模組的安全性系數(shù)有很大的差異,也有更多的容錯(cuò)空間。所以要想在這個(gè)方向上推三元或高鎳的方殼和軟包電芯給特斯拉估計(jì)很困難。


小結(jié):這一輪評(píng)價(jià)電池的情況,要從多個(gè)維度來(lái)看,性能、安全、成本、產(chǎn)量和供應(yīng)量配合,好多元素比下來(lái)發(fā)現(xiàn)特斯拉在熬過(guò)了最初的階段之后,比355、590模組還是有優(yōu)勢(shì)的,而且在安全的冗余度來(lái)看在平衡電芯的能量密度和系統(tǒng)安全性方面很慎重,看NASA在太空中使用的電池也是走的類似的小電池做熱隔絕的方向。


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