我最近在思考一件對我們來說比較需要值得考慮的過程,在電芯尺寸、模組尺寸和平臺化定義方面,到底是什么推動電芯標準化的過程,是什么推動了模組標準化和不同的電量梯度。
1)誰將來用的多誰是標準
如下圖是我們可以看到不同車企未來推動純電動平臺化的初步數(shù)量,整車企業(yè)對于電池的需求誰是老大。
備注:這里少了豐田的E-TGNA
沿著這么多車的思路來看,按照MEB丟給供應商的300GWh的量,主要的幾個電池企業(yè)無不以這個數(shù)字在標準化自己的供應。
這個成就的模式,就是車企給訂單,電池企業(yè)擴充與之對應的產(chǎn)能,然后為了降低產(chǎn)能的風險,把大訂單的規(guī)格讓其他車企使用,然后形成共線使用的均攤制(早期為電芯企業(yè)受益的公板模式)。
2)電芯和模組的發(fā)展歷史和標準化的采用情況
有個有意思的事情,我們看到日系的日產(chǎn)(同端出極耳方形的大軟包電芯)、美系的特斯拉(18650和21700)、通用和福特(同端出極耳方形的大軟包風格)、韓系的起亞和現(xiàn)代(同端和兩側(cè)出極耳方形的兩種軟包電芯)、德系寶馬(PHEV-1和BEV規(guī)格)、戴姆勒(定制軟包電芯)和大眾,各自在電芯的規(guī)格尺寸上都給出了自己的定義。軟包各個不同的定義,也使得標準化難以實行,各個車企按照自己的模組形式走,涇渭分明啊。
國內(nèi)走的還是方殼路線,用方殼做模組的過程其實也是走了一些彎路的。總體往標準化的過程還是要感謝大眾,圍繞著PHEV2的規(guī)格進行發(fā)展。
3)355模組
目前使用最廣的還是355的標準模組電芯,如下圖所示,其實是在e-golf和e-up上使用的12個電芯的一種長block。
松下的模組
三星的模組
受到這種規(guī)格影響的電芯企業(yè),開始推廣基于VDA電芯所組成的小的標準模組塊。其實這個階段,大眾的量還很小,但是這種可配置的,兼容PHEV的需求和EV需求的模組形態(tài),得到了大量的推廣。
這個時期是三元電芯,從26Ah=>37Ah=>42Ah=>50Ah發(fā)展的過程。這款模組的結(jié)構(gòu)層面是可以適用于不同的電池系統(tǒng)的使用。
隨著國外電芯的退卻,CATL在這款模組上使用不同厚度的電芯(從1倍厚、1.5倍厚、2倍厚到3倍厚)的模組推廣,某種意義上是CATL一家之力把這個模組的適用性拉高到了一個新的高度。所以即使其實加起來也沒多少臺大眾的e-golf,但是它的示范效應使得這個電芯全面推廣和應用開來。
4)390模組
在PHEV-2的電池規(guī)格上,大眾的大車部門看到了一些不足,
備注:我猜測這個模組規(guī)格是一個很奇怪的偶然,是基于PHEV的電量需求下,硬是要多一點點能量滿足50g碳排的要求來配的。所以在軟包的相似規(guī)格下面,采用了13S1P的方式:
PHEV2的電芯規(guī)格為302*102,為了更多的能量,把長度拉長一些。
方殼如果匹配這個規(guī)格,主要是已經(jīng)有這個模組的高度規(guī)格,硬是為方殼分配了高一點點的高度和厚一點點的厚度,大眾在中國登記的是148x29x98。
隨著奧迪A8/A6的PHEV的使用,在奧迪E-tron BEV的就沿用了這個模組的規(guī)格。
比較355和390兩種不同的規(guī)格,差異在:
在相似的體積里面放更多的能量
在原有的電芯規(guī)格下微調(diào),盡可能提高電芯的能量和尺寸
我個人判斷,原來390的這個規(guī)格的模組是不太可能在BEV里面做大規(guī)模的推廣,但是由于在安全性和尺寸優(yōu)化上如何簡單的得到更高的能量密度,390模組規(guī)格就成了一個相對較優(yōu)的選擇。這是一種妥協(xié)的產(chǎn)物,無論是在PHEV還是BEV上面,主要看大眾在國內(nèi)這個規(guī)格下能賣多少了。
5)590模組
到了這個層面,一方面大模組的需求也確實對于當前的設計更有實質(zhì)性的需求。而且300GWh總需求,還有韓系電池和大眾相對微妙的關(guān)系,使得目前所有的電芯企業(yè)都準備在這個標準化的采購中可以獲得一些機會。
電芯層面更大的電芯能提供足夠的容量,在PHEV2規(guī)格和加長的PHEV2規(guī)格下,想要獲得大容量只能采取4P的方式,但是這個實際和成組難度和成本都有關(guān)系。
小結(jié):在電芯和模組標準化的過程中,有很多的力量,我覺得最終能主導標準化的還是電動汽車平臺的最終戰(zhàn)斗力,還有整體的滲透率,也就是從最終還是根據(jù)客戶的需求量來提高的。車企在選擇電芯,在讓電芯企業(yè)在競爭模式下的最終均衡成本,也能在未來電池材料的價格下落和穩(wěn)定后,看到一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)。目前發(fā)生的故事,還是供需雙方有著不一樣的價格均衡點,很多認知和看法不一致造成的。
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原文標題:標準化模組演變過程
文章出處:【微信號:QCDZSJ,微信公眾號:汽車電子設計】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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