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电池的未来属于CTP?

时间:2019-11-15 08:07来源:中国电池联盟 作者:子蕊
点击: 次
       一般动力电池PACK生产流程是，首先由电池厂生产电芯，提供给有能力的OEM，由OEM组装PACK，或者由电池厂直接提供PACK。最近，特斯拉申请了一项新专利，允许电池厂直接将单个电池并联形成电池子模块，然后再将这些子模块组装成车辆所需要的动力电池模块。
 
       特斯拉还为这个组装专利设计了新的冷却方法，可以使用来冷却的液体直接经过电池组来降低电池组温度，也可以将散热片装到电池组中降温，或者用特殊的封装材料来实现降温。
图片出自特斯拉最新专利
 
      宁德时代、蜂巢能源也在研发CTP
 
       除了特斯拉，宁德时代、蜂巢能源也在进行CTP的研究和开发。
 
       在今年的法兰克福国际车展上，宁德时代展示了最新研发的CTP动力电池开发平台。9月，宁德时代和北汽新能源共同推出了全球首款CTP电池包，北汽新能源EU5成为首款搭载该款电电池包的电动车型。
宁德时代和北汽新能源发布全球首款CTP电池包
 
       不只宁德时代，蜂巢能源也在法兰克福车展上展出了自己的CTP电池包。
 
       此外，比亚迪也在研发该类型的电池包。
 
       那么，CTP有什么优势，让锂电巨头们争先布局呢？
 
      CTP的优势何在？
 
       综合看来，特斯拉和宁德时代都希望把电芯CELL制造和PACK制造这两个完全独立的生产流程，结合成一个过程，来达到让电池的生产更加简便高效，并且成本更低的目的。
 
       通俗地说，电动汽车上搭载的电池包，大多是先把电芯集成为模组，再将模组装到电池包里。CTP则省去了电池模组，由电芯直接集成为电池包。
 
       实践证明，取消模组后的效果还是不错的：宁德时代的数据显示，能量密度上，传统的电池包能量密度平均为140-150Wh/kg， CTP电池包能量密度可达200Wh/kg以上；成本上，和目前市场上的电池包相比，CTP电池包零部件数量减少40%。
 
       而特斯拉最初要采用10多个模组，现在的 Model 3，只使用了4个大尺寸模组，冗余部件大量减少。
 
      模组起着重要作用
 
       CTP并非新技术，以前多用于磷酸铁锂及客车领域，现在用在了乘用车领域，采用的是三元电池。
在整个方案中，模组的作用非常重要，起的是管理集成的作用。如果取消电池模组，直接由电芯组成电池包，电池的安全隐患将大大增加。
 
       电池模组通过串并联方式组合，作为单体电池监控和管理装置的中间连接件，电池模组必须支撑、固定和保护电芯。
 
       此外，模组还有避免热失控，控制电芯温度等作用。
 
       需要强调的是，目前的CTP方案也并不是完全没有模组，而是分大模组和完全无模组两种形式。
 
      未来属于CTP？
 
       CTP的优势毋庸置疑：第一，和现在常见的小模组电池包相比，CTP电池包因为没有标准模组的限制，可以用在不同车型上，使用范围广泛。
 
       第二，因为少了一些内部结构组件，CTP电池包提高了电池包体积的利用率，系统能量密度也间接提升。
 
       此外，CTP电池包的散热效果要高于比目前小模组电池包好。
 
       不过，电池包的质量跟大小模组并没有关系，关键还是看电芯本身的一致性。因为以往的小模组，如果有电芯坏掉，更换那颗电芯所在的模组就行了。而CTP电池包里面一旦损坏，维修成本比一般电池包还高。
 
       一位业内人士看好CTP技术，他认为，CTP技术价格优势会吸引更多多的车企和整车厂，毕竟对磷酸铁锂电池领域来说，电池包的价格能降低0.1元/Wh已经算不少了。
 
       还有专家表示，未来真正实现CTP，应该是固态电池。原因是电池包里头就一个或几个模组，但是可以实现把所有的电芯在内部进行串并联，而这一点是现在的锂离子电池没法做到的。
 
       平心而论，通过改变电池包结构，进而提升电池能量密度的效果是有限的，想提升电池能量密度，最好的办法是提高电芯的能量密度。
 
       虽然CTP电池包的未来还无法判断，但是电池技术的发展一直先前的，将来也会有适合各类电动汽车的电池出现，让我们拭目以待！
 
(责任编辑：子蕊)
文章标签： 电池 CTP技术
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