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动力电池无模组技术能成为主流吗?

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业内人士的几点疑虑

在很多业内人士看来,CTP并非新技术,以前多用于磷酸铁锂及客车领域,由于客车电池排布空间大,磷酸铁锂电池的稳定性较强,应用颇为广泛。

但与客车+磷酸铁锂的组合完全不同,此次CTP技术大多会应用在乘用车领域,大概率是三元电池。例如宁德时代与北汽新能源合作,就是采用的三元电池。正因如此,一些业内人士对这一技术也提出了几点疑虑。

○三元电池热稳定性较差,如何提高安全性?

在某电池系统生产企业相关负责人马先生看来,传统电池包中,模组间存在一定距离,可以用作散热。模组本身也有隔热设计,对单体热失控产生的热流、气流,以及喷发的导电物质采取了针对性的措施,对热失控传播有一定的抑制作用。CTP变成一个“大模组”,这部分空间预留会不会不够?

蜂巢相关技术人员看来,散热、隔热好正是CTP的优势所在。“早期模组采用磷酸铁锂电芯构成VDA规格长度355mm的模组,由于其稳定性较高,并未考虑预留足够隔热间隙;后期类似大众MEB规格长度590mm的模组,则受限于规格影响,电芯间的隔热缓冲材料选择就受到限制,只能寻求一些小尺寸高性能的材料,为了满足安全就得相对付出高昂的成本。”

该技术人员补充道:“相对而言,CTP因为减少一些零部件可以带来更多的空间,且其自身尺寸受到限制相对较少,因此可以获得相对较大的间隙空间,使得材料的选择具有更多可能,从而实现成本降低。”

宁德时代对此的解决方案尚不清楚。不过也有相关车企电池部门负责人透露,宁德时代在电池包中也预留了一些空间,进行散热,整体效果还可以。

○CTP会对寿命产生影响吗?

针对三元电池来说,传统模组有预紧力(电芯循环后会膨胀,如果不束缚会影响寿命;束缚过紧,同样寿命减少或带来安全问题)设计来保障电池的使用寿命,而且这个预紧力是经过实验验证了的。CTP的多电芯集成设计,增加了预紧力设定的难度,对电芯的寿命会不会有影响?

对此,蜂巢技术人员表示,蜂巢的CTP在集成技术继承了传统模组的集成经验,直接通过箱体对电芯施加一定的预紧力,同时会应用灵活的空间优势,允许电芯适当膨胀使得集成对电芯寿命的影响得到改善,使得电池系统的寿命有所提升。

蜂巢在法兰克福参展的无模组电池包

○售后维护成本、梯次利用难度是否会增加?

马先生认为,传统电池包内部有模组,电池产生问题时可以通过更换电池模组解决;一旦无模组电池包出现问题,是不是要整包替换呢?这恐怕不是4S店可以解决的了,大概率要退回电池厂家维修,售后成本是否会大幅增加?

长安汽车欧尚研究院新能源动力技术副总工程师韩锋也表示,一般退役的动力电池,并不是所有电芯都有损坏。在传统有模组的电池包中,只需要挑出有损坏电芯的模组,其他没有问题的模组可以直接进行梯次利用。但是没有模组后,剔除损坏电芯的难度增加,梯次利用就很麻烦。

对于上述两个问题,不知道宁德时代是否有解决对策。不过,蜂巢能源表示,他们的CTP技术已经考虑过这个问题,一方面,他们通过严格的工艺控制保证电芯一致性,来降低故障率;另一方面,他们的CTP可以在一定程度上实现电芯的拆卸,以方便维修和梯次利用。

确实,如果能对单个故障电芯做精准判定,并且单个电芯可以由一线维修人员拆解、替换,维修成本肯定比替换模组更低。

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能否成为发展趋势?

对于业内人士的几点疑虑,无模组电池包似乎都能找到解决方案,这种方案真的会被越来越多的主机厂接受么?

韩锋坦言,对企业来说,这一技术还是具备较强吸引力的。采用这一技术的宁德时代动力电池价格不再是高高在上,能够与第二梯队电池企业水平持平。“对于整车企业来讲,自然希望以更低价格买到更好的产品。”

韩锋认为,作为主机厂,首先要考虑的就是降低成本,尤其在补贴大幅退坡的情况下,整车企业的成本压力会直接传递到电池企业,电池企业肯定要有应对方案。

目前来看,部分电池企业给出的CTP方案,电池包大约能降低0.1元/Wh。尤其在对价格要求极为苛刻的磷酸铁锂电池领域,这一降幅着实不少。

宁德时代ctp将在eu5上使用

在动力锂离子电池降低成本的过程中,出现过各种各样的技术和路线,方式也不局限在电芯集成形式,还包括材料选用、工艺优化、标准化、大模组等。例如早期A123采用过扎带;Leaf采用过软包集成小模块,集成大模块再集成PACK;标准VDA355mm长度的模组是国外率先推出的,大众推出了MEB590mm长度的模组;特斯拉更是搞出近2米长的超大模组。

CTP的动力电池包装配的纯电动汽车即将上市,哪个降本技术更好,市场应该会告诉我们答案。

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