国内新一代电池包技术:续航500公里,比能189Wh/kg

近日到杭州捷能科技交流了下,和他们研究院院长去看了一下他们最新的下一代电池包。之前在上海车展上有AESC的专家说他们的包比能可以达到190,比较怀疑,没看到实包。这次有机会详细看了下捷能这个包设计。

这款包GP16主要是针对续航里程500公里(WLTP工况)需求开发的。整个包看上去很眼熟,应该是对标I-PACE的。思路和大众的MEB平台一致,把模组标准化,同时兼容方形电芯和软包电芯。

电池包整体概况:

整个PACK尺寸为2048mm(长)*1510mm(宽)*181.5mm(高,不加高压盒),对比下捷豹I-PACE的包尺寸2161mm(长)*1457(宽)*150(高),可以看出捷能的这款包更短、更窄,整体更紧凑些,对包内的空间利用率高。

捷能包GP16方形电芯版本,软包电芯版本的主要参数如下:

  • 重量:方形版485kg,软包版422kg

  • 总电量:方形版82.44 kWh,软包版79.92 kWh

  • 比能:方形版170Wh/kg,软包版189Wh/kg

  • 成组率:方形版79%,软包版76.6%

对比IPACE可知,总电量上GP16比IPACE少10度左右,但在重量、比能和成组率上GP16的表现更好些。GP16应该对IPACE的一些不足进行了改进。之前在拆解IPACE包时,业内的几位专家一致的看法是,这个包技术层面没有太多的难点,有些地方可以优化,尤其是轻量化层面,包括模组层面,PACK层面。当然,我们也可以认为捷豹牺牲了些性能参数,以获得更冗余的安全设计。

捷能包GP16与IPACE的对比如下表:

捷能包GP16与IPACE电池包主要指标对比

结构设计:

捷能包的箱体采用的是铝合金,这个方案已经比较成熟,没有太多的新意,不过在工艺上他们采用了一种新的结构胶,代替了部分结构传统的焊接连接方式,这倒是个大胆的尝试,如果可行的话,整个电池包行业的工艺这块将迎来一次大的变革:之前焊接设备等重资产可以被取代掉,厂房的需求也没有那么大。如果将电池包组装线也纳入汽车产线的话,对整车企业来讲,这块的配置也会降低不少投资。

之所以采用此种工艺,主要是有以下几个优点:

1)对于尺寸大的电池包,避免了焊接变形的问题;

2)不存在类似钣金焊接不良而导致的气密性问题;

3)解决铝合金焊接强度不足的问题。理论上来看,是可行的,是否能实际走得通,还需要产业化最终看结果。

另一个值得注意的是整个包的所有busbar均为铝材,不再采用任何的铜材。

一体化液冷系统设计:

这个GP16和IPACE没有太多的差别。水冷板与下箱体连接在一体,采用多支路并联的方式捷能宣称目前在快充循环工况下,电池系统得温差能控制在5℃以内。细节设计没有看到。

模组设计:

捷能包用的是355类型模组(355mm*151mm*108mm),模组端板采用轻量化非金属材料与铝合金材料复合而成,侧板沿用铝合金材料,端板与侧板通过激光焊接或者胶粘连接,模组采样使用集成的FPC,捷能包具体的参数见下表:

整体看下来,捷能这款包在性能指标上又推进了很大一步,并且在行业内率先采用了不少新的技术与工艺,尤其是结构胶代替焊接。当然,这些新的方案能否作为一个成熟的技术,还需要后面产业化的考验,包括安全性。

这个包的发布和详细设计将在6月13-14号杭州的一次技术培训交流活动期间展开讲解,有兴趣的朋友可以联系活动的主办方报名参加(活动是收费的)18768395061(王先生)。


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