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从上汽看宁德时代最新的大模组技术
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目前看到的宁徳时代大模组产品大都是来自上汽系列,包括前段时间热炒的荣威 ER6,海外版的名爵,以及上汽大通的新车型。

上汽在兜兜转转了几年后,这一次有了一个像样的平台技术,再也不用一个车型搞一样了,明显可以看出这一次的电池系统平台共性技术更强:几乎所有的包都长得差不多。

在之前与宁徳的合作中,上汽并没有很好地享受到电池系统技术带来的进步效益,广汽率先采用了宁徳的 590 模组,北汽率先采用了宁徳的 CTP 技术,蔚来将率先采用宁徳的 100kWh。不知是不是因为大众的关系,还是决策层规划的观望,上汽自身反而没有 590 产品,这让它在标准模组(355/390)上多消耗了些时间。

大模组的出现,上汽才率先与宁徳共振了起来,发力推出新车型,上汽是宁徳时代目前推广大模组技术的主力军。根据大模组所开发的这一电池系统平台称之为 E1。  

NCM523 电芯

目前为止,看到的上汽车型均采用这款矮胖型电芯,199Ah,成组时为1并。上汽E1的电池包比能可以达到 180Wh/kg,很多人认为应该是采用了 NCM 811 的电芯。实际上,该款电芯采用的是 NCM523,实现如此高的比能,正是得益于大模组的集成技术。

从行业的交流反馈来看,宁徳时代放缓了对811的推广,转而回归到 NCM523 或是 622 这个技术层面上来。这也反映了当前有关电芯技术路线再次胶着不定的局面。

这个局面从比亚迪刀片电池和 CTP 技术开始起步,到特斯拉正式推铁锂电池应用加速,并在三元车型不断的自燃爆炸事件中越来越强烈地升温。左右电芯路线的依然是三个主要因素:比能、安全、成本。三元电芯在比能上的优势,被 CTP 和大模组集成上的进步给抵消掉了。当铁锂的电池包比能达到 150 左右,非 811 或 NCA 的电池包比能达到 170、180 的时候。安全和成本就成为决定性的因素,而这正是铁锂的优势所在。

铁锂能否强势反弹,或三元是否会加速锐减市场份额,接下来要看几个关键因素的发展。

国内政策继断干预路线的选择几乎看不到迹象了,补贴的影响很快也将微乎其微,这将让整车企业能集中精力在市场的选择上。

从市场上来看,左右三元电芯走向最重要的就是风向标特斯拉了。如果特斯拉在后面大规模采用铁锂电芯,并且自主开发的电芯也属于无钴类型,那三元的地位将大受冲击。(乘用车)中高端车型采用三元,中低端车型采用铁锂的这一判断也必需要重新评估。

因此,中高端车型是三元最不能丢的市场。

另外一个左右三元电芯市场份额的是韩国企业(LG/SDI/SK),从目前的报道(例:《Cobalt weighs on Korean battery firms before Tesla Battery Day》)来看,韩国电芯三巨头明显觉察到了特斯拉无钴动向可能带来的风险,但三者仍坚持认为三元将是主流(LG/SK 将继续 NCM 路线,SDI 将到 NCA 路线)。由于韩国企业在全球范围的供应份额,所以他们对于三元路线的看法就尤为关键。

1 并 16 串(2*1P8S)的大模组

模组共有 16 个电芯组成,一共 8 排电芯,每一排 2 个电芯,所以在成组上为先 1P8S,再串一次,整个模组也就有 4 个输出极(同一端各有一个正/负极),以便于连接。

模组的高低压为汇流排+FPC 的形式,每个模组的一端有一个 BMU。

大模组与标准模组的对比如下:

模组的基本尺寸如下:

  • 长:742mm*宽 303.5mm*高 110.5mm,可以看出,仅在长度上,两个模组的长度约为 1.5m;
  • 比能上,电芯按 199*3.65 的能量来算的话,将达到 210Wh/kg 左右,如果按包的比能在 173-180Wh/kg,那么模组到 PACK 级的成组率为 82.4%-85.7%。

纵向布局的 PACK

不同车型的 PACK 在外形上会稍有些不一样,这主要体现在上盖的几何加强纹路设计,以及下箱体四个周边与整车固定的挂点形式与数量上。但在模组的布置上是相同的,6 个大模组,分两排三列进行安放。

ER6 的 72.7kWh 的电池包还没有看到过,铭牌上所能见到的均为 69.9kWh,电压平台 351V,容量 199Ah,重量根据不同的包有所变化,在 400kg 上下。

整个包看上去整体十分简洁,这里不再详细介绍,选择几点如下:

两大片的热失控防护金云母。

模组之间连接用的 busbar。

电池包中央纵向布置的水冷管。

一些特别标注:“下方无导热胶”、“底部有黑膜”。

宁徳时代的另一个大模组技术将会从即将上市的国产 Model 3 上得以一窥真容,但与比亚迪相似的 CTP 技术仍没有看到任何的信息披露出来,反而是直接提出了CTC (Cell to Car)的理念。

比亚迪的 CTP 将率先在汉以外的其他车型上推广开来,再进入其他车企的应用中;而 LG 的 590 模组目前已在国内非大众的车企中进入了实质性应用,新的车型也即将进入量产。

这三类集成技术的推广状态很关键,决定了未来 2-3 年这 3 家电芯企业的市场份额走向,最终好的技术还是需要好的产品来彰显。

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