您好,歡迎來電子發(fā)燒友網(wǎng)! ,新用戶?[免費注冊]

您的位置:電子發(fā)燒友網(wǎng)>電子元器件>電池>

大圓柱電池對寶馬的電動汽車有什么好處

2022年10月11日 10:10 汽車電子設(shè)計 作者:朱玉龍 用戶評論(0

最新的公開宣傳中,寶馬開始官方宣布自2025年開始在“NEUE KLASSE新世代”車型中使用46系大圓柱電芯,這是從前五代方殼電池中開始切換。從目前來看,重要的好處是:

◎?成本目標(biāo)降低50%

◎?能量密度提升20%,續(xù)航里程提升30%

◎?10-80%的充電時間減少30%

◎?400V和800V可以切換和兼容

◎?高鎳材料使得鈷減少50%,銅減少40%

◎?圓柱電池的安全性,特別是單電芯失效的故障降級能力(CATL講的NP4),目前和其他類型具備很大的優(yōu)勢

全新圓柱電芯具有46毫米的標(biāo)準(zhǔn)直徑和兩種不同的高度(95mm和120mm),已向?qū)幍聲r代(CATL)和億緯鋰能(EVE Energy)兩家合作企業(yè)提供超過百億歐元的電芯生產(chǎn)需求合同,將分別在中國和歐洲各自建立兩座電芯工廠,每座工廠的年產(chǎn)能將達(dá)20 GWh。寶馬還在尋找北美自由貿(mào)易區(qū)的合作伙伴來再建兩座電芯工廠。

6f3cb1be-3169-11ed-ba43-dac502259ad0.png

▲圖1. BMW的電池更迭

這在從方殼一家獨大以后,給將來電芯的整體需求局面演變了。我覺得核心在于圓柱除了堅定支持者特斯拉;現(xiàn)在增加了另一家很有發(fā)言權(quán)的車企,還是原來方殼專家——BMW,這給選擇圓柱電池的車企增加了不少信心。

Part 1

BMW的設(shè)計選擇

事實上,一開始傳說下一代寶馬電池(GEN6)將改變形狀,采用圓柱形電池代替目前使用的方殼電池,大家的反應(yīng)都是意外。這家德國車企是方殼堅定的支持者,從沒有使用過軟包做過BEV,現(xiàn)在卻大轉(zhuǎn)彎,計劃從 2025 年開始將這些新電池引入 BMW 車型。我們能夠觀察到兩代電池,并與您分享我們所學(xué)到的。

根據(jù)目前的披露, GEN6 電芯開發(fā)成 2 種尺寸,直徑保持 46 毫米,高度分為?95 或 120 毫米,分別面向轎車和SUV,具體取決于車輛的Z向高度的需要。第六代電池技術(shù)將使用磷酸鐵鋰 (LFP),這個也是意圖和特斯拉一樣。

備注:特斯拉內(nèi)部也分兩派,一派是4680用不同化學(xué)體系解決不同的容量需求,一派是方殼和刀片圍繞Pack進(jìn)行迭代

具體來說大圓柱電池對寶馬的電動汽車有什么好處?對于這種新一代電池,寶馬認(rèn)為圓柱形電芯會帶來幾個好處:

?更好的集成 ?更好的能量密度 ?更可持續(xù)的解決方案 更加安全

6f5b6ea6-3169-11ed-ba43-dac502259ad0.png

▲圖2. BMW的選擇大圓柱的意圖

供應(yīng)商來看,還是中國動力電池企業(yè)在大圓柱電池方面占得了先機(jī),目前拿到了120GWh里面的80GWh,但是億緯鋰能也是熬出來了,拿到了和寧德時代同樣的訂單。

6f75d444-3169-11ed-ba43-dac502259ad0.png

▲圖3. BMW的工廠布局和供應(yīng)商匹配

在目前的拓展中,圍繞46系列兩種95和120兩種高度,面向SUV和轎車去開發(fā),并且開發(fā)LFP和高鎳的產(chǎn)品是很好的嘗試 正極材料鎳含量更高,鈷含量更低 負(fù)極中硅含量更高 可以提升能量密度 20%。

6f87bd94-3169-11ed-ba43-dac502259ad0.png

▲圖4. BMW的電化學(xué)體系選擇

BMW在慕尼黑附近帕爾斯多夫的電芯制造中心建立了一條試驗生產(chǎn)線,調(diào)試過程將于2022年晚些時候開始,一旦完善,后續(xù)大圓柱生產(chǎn)線和方法將在供應(yīng)商新工廠實施,為2025 年推出 NEUE KLASSE 車型做好準(zhǔn)備。

6fa2816a-3169-11ed-ba43-dac502259ad0.png

▲圖5. BMW的工廠產(chǎn)能匹配

在Gen5方殼電池的模組設(shè)計中,BMW采用雙排模組的形式,在新型的46圓柱電芯的時代開始迭代到整包甚至是CTC設(shè)計。

在這種設(shè)計中,BMW一方面聚焦于電芯設(shè)計,一方面把供應(yīng)商隔離在電芯層面,自己的工程師主要負(fù)責(zé)整包設(shè)計,開始讓BMW實現(xiàn)差異化。這種手段,BMW在下一代的設(shè)計中,是非常激進(jìn)的,和Tesla英雄所見略同。

6fd948da-3169-11ed-ba43-dac502259ad0.png

▲圖6. BMW的模組設(shè)計往Pack設(shè)計切換

Part 2

戰(zhàn)略的目標(biāo)探討

目前電池的選擇都不僅僅是一種技術(shù),而是一種可持續(xù)化的選擇,在超高的滲透率下面怎么做?寶馬選擇的是不自己建造電池工廠,選擇入股電芯企業(yè)做一些布局,那怎么控制成本呢?

BMW一方面全面提高自己的電芯和電池的水平實現(xiàn)電芯的標(biāo)準(zhǔn)化,多供應(yīng)商的策略重點,還是讓大家的水平比較一致,并且沒有那么多的專利壁壘,否則想要讓多家供應(yīng),電芯層面的專利壁壘讓他們開打。一方面,要在有價值的方面,推動自身Know How和外部結(jié)合,這也是之前寶馬為啥要投入電芯實驗中心和中試線的核心原因。

另外一方面實現(xiàn)電動汽車三電系統(tǒng)平臺化快速推進(jìn),從戰(zhàn)略上和Tesla的戰(zhàn)略目標(biāo)的一致性,大規(guī)模推廣,并且只有標(biāo)準(zhǔn)化才能實現(xiàn)不進(jìn)入電芯制造領(lǐng)域。本質(zhì)上特斯拉是通過自己下場做4680帶動供應(yīng)商,兩者現(xiàn)在開始有了一定的協(xié)同。

6ffc8246-3169-11ed-ba43-dac502259ad0.png

▲圖7. BMW的戰(zhàn)略目標(biāo)

小結(jié):對于整車企業(yè)來說,最重要的還是讓足夠的供應(yīng)商可以投入,把產(chǎn)能的錢花了,但是能夠保持一個低利潤來供應(yīng)。把電池標(biāo)準(zhǔn)化,其實比自己做電芯更能實現(xiàn)低成本控制,在方殼里面,其實沒有第二家可以頂上來,這是確定的事情,所以新開一條路。




審核編輯:劉清

非常好我支持^.^

(0) 0%

不好我反對

(0) 0%

( 發(fā)表人:劉芹 )

      發(fā)表評論

      用戶評論
      評價:好評中評差評

      發(fā)表評論,獲取積分! 請遵守相關(guān)規(guī)定!

      ?