插电式混合动力汽车的迭代,是从2010年开始,到目前国内外已经历过了2-3代的车型,但PHEV的电池发展存在一定的瓶颈。
随着PHEV车型的平台化和通用化,电池系统采用了通用的电池模组设计,而下一步的方向是:电池系统越来越多地倾向于和纯电动相似,布置在车辆底部;在这样的布置要求下,PHEV电池模块也要求模块尺寸减小并扁平化,组合更灵活。
2022年随着很多国内DHT插电车型在这个领域的启用,观察PHEV电池的发展成了一个有意思的话题。在这方面——8、10、18、22甚至更高40kwh的铁锂电池怎么用——目前弗迪和蜂巢两家铁锂的做法可能是一个主流方向。备注:围绕高镍三元开发的PHEV电芯,现在没太多企业在重视开发
▲图1 《节能与新能源汽车技术路线图2.0版》中PHEV电芯方向也出现偏差
Part 1 弗迪电池
比亚迪在自家DMI车型上开始使用软包磷酸铁锂电池模组(简称小刀片),在这里实质上是一种采用二次密封技术,电芯采用软包(铝塑膜)封装,刀片电池采用硬铝外壳封装。
▲图2 弗迪电池在PHEV电池上的规划
从这个意义上,也确实能实现上述不同的不同容量(26Ah、40Ah、42Ah、47.7Ah、65.2Ah和85.2Ah)不同尺寸的设计。从目前的逻辑来看,软包的最大特点还是尺寸可以裁剪,把软包电芯通过内部的支架再卷起来,然后通过固定的方式内部使用。
▲图3 小刀片电池采用8壳电芯
如下图4和图5所示,这个接口把每个电芯的电压接出来了,然后通过统一的连接器接到CMU上去。
▲图4 小刀片电池的顶部设计
▲图5 小刀片模组内部使用FPC进行采样线的桥接
Part 2 蜂巢能源的L400
在这次蜂巢的电池日上,L400 产品首次亮相,也和弗迪一样将磷酸铁锂用到了 PHEV 上,推出了一个可以覆盖 150-200km 长续航里程的 PHEV 产品,电芯能量密度为170Wh/kg-180Wh/kg,将在 2022 年底量产。这也是从成本考虑,将比三元锂明显下降,同时体积利用率提升了40%。我的理解,这也是借鉴了小刀片(内部可以做软包或者直接做成方壳)做CTP的模式。
▲图6 蜂巢的混动L400的电池
而这么做配合长城之前做DHT的规划,其实可以取代HEV的电池位置,把PHEV推成系列化。备注:之前增程EREV的43kwh还是用了三元的BEV电芯来做,这次一旦导入铁锂来做,在电量不变的前提下,成本还是做了很多的优化
▲图7 长城的DHT平台的电池
我感觉2021年变化挺大,在长城和蜂巢之前的设计中,都是围绕VDA来做的,一年的时间快速变化下,整个技术路线就完全调转了。
▲图8 之前的45kwh的电芯就被替代掉了
小结:
我之前和劳力一起弄过一个叫《PHEV电池系统集成技术》,现在来看围绕VDA的电芯和整体的技术方向,在PHEV里面全部给颠覆掉了,这个也代表国内的PHEV电池的想法也多了一个方向——围绕高体积利用率,在能量密度不算苛求的PHEV里面用处更大。
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推荐阅读最新更新时间:2024-11-11 12:24
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