电池包的演变过程
第一代将传统模组做成大模组;第二代通常采用8个模组的标准化设计;第三代取消模组以及横纵梁,电池直接堆放在电池壳体里面,空间利用率在第二代的基础上提升5%。
承重结构重定义
传统模组结构承重从端板侧板传导至箱体的横纵梁,再进一步传导至电池包边框;CTP1.0横梁有部分承重;CTP2.0横梁承重更少,主要依靠箱体底板;CTP3.0基本全部依靠电池箱体,对电池箱体承重要求更高,采用底部涂胶、底板参与承重、分散重量等方式。对于箱体的功能要求增加,从原来的密封和承重,增加热管理功能,最终是箱体来承重,只是承重的位置发生变化。
CTP降本效果
①结构件方面:减少部分:以传统355模组为例,CTP将4个小模组集成1个大模组,端板8-2;高压输出级8-2,输出级是钢铝复合材料,采用超声波焊接工艺成本较高;侧板原来8个,CTP改用钢扎带方式替代;螺栓16-4/8;接插件4-1,此部分成本较高。增加部分:横纵梁减少之后单独把模组放进去会影响结构稳定,因此会在模组与模组之间增加钢片,提升强度;增加底板结构胶的使用。
②工艺方面:端侧板原来需要焊接16层,CTP采用钢扎带捆绑,取消焊接过程;打螺栓比较耗工时,原来需要打16次,现在4/8次;原来侧板与电芯之间涂胶需要涂8次,CTP取消。
综上整体零部件省掉40%,成本下降5-8%。
CTP实现增效
生产效率提升50%,体积利用率提升15-20%,相同体积能量密度提升10-15%,能量密度从140提升到160,系数提升0.1,对应今年补贴多1400。
CTP进展及落地速度
从19年第一款CTP在北汽EU5上做了之后,北汽后面的所有的方案全部用CTP。宁德给国内主机厂做的电池包基本都是CTP,后续也会按照CTP去推。目前和蔚来、小鹏、理想正在研发的新方案至少都是按照CTP2.0或CTP3.0。
麒麟电池与特斯拉4680能量密度区别
麒麟电池直接把电芯堆到箱体里面,而4680需要有固定电芯的支架在里面占用空间,麒麟电池相比4680能量密度提升13%。
CTC当前在不断推进研发
CTC将电池壳体与车身做集成,电芯模组仍然借鉴CTP布置方式。向上CTB指电池上盖与车身地板集成,向下CTC指电池包与底盘集成,两种方式宁德时代都研发,目前电池厂和主机厂都在争夺话语权。