CATLCTP電池包

　　動力鋰電池系統(tǒng)如何降低成本?

　　增大電芯、結(jié)構(gòu)件輕量化、提高自動化效率……

　　還有一個方法，取消電池模組。

　　在2019年德國法蘭克福國際車展上，CATL推出了全新的CTP高集成動力鋰電池開發(fā)平臺(CellToPack)，即電芯直接集成到電池包。

　　CATL并非國內(nèi)第一個公布CTP技術(shù)的公司。早在七月九日，蜂巢能源就公布了該技術(shù)，此外國內(nèi)還有比亞迪也在研發(fā)。

　　業(yè)內(nèi)人士對CTP安全性、壽命、售后以及梯次利用提出了一些疑慮。不過，根據(jù)《電動汽車觀察家》的了解，電池公司對上述問題也找出了應(yīng)對措施。

　　下面我們就來詳細(xì)了解下，CTP到底是怎么樣的技術(shù)?為何會有那么多電池公司選擇這一技術(shù)?未來這一技術(shù)能否成為新趨勢?

　　1、模組有什么用?

　　既然說是取消模組直接集成到電池包，那么就要弄清楚模組的用途。

　　所謂模組，就是將部分相關(guān)零部件構(gòu)成一個模塊，也可以理解為一個零部件集合、總成的概念。例如傳統(tǒng)車輛的前端散熱器模塊，電子行業(yè)也會有功能集成模塊叫做模組。在電池包這一領(lǐng)域，將若干電芯、導(dǎo)電排、采樣單元及一些必要的結(jié)構(gòu)支撐部件集成在一起構(gòu)成一個模塊，也叫模組。

　　三元動力鋰電池模組

　　早期部分動力鋰電池包采用圓柱電芯，例如TSLA采用7000多個電芯，假如直接組裝到電池箱體內(nèi)部，其裝配復(fù)雜程度會大大新增，生產(chǎn)效率也會非常低，因此將部分電芯進(jìn)行預(yù)先集成就變得十分重要。這也是電池模組出現(xiàn)的重要原因之一。

　　模組的另一個優(yōu)勢在于，模塊化設(shè)計后便于售后維修，可以實(shí)現(xiàn)單個模塊或模組的更換。

　　正如硬幣的兩面，模組的應(yīng)用也不得不新增部分額外的零部件，并且模組數(shù)量越多，附加零部件就會越多。這些額外新增的零部件都會導(dǎo)致電池包的成本、重量上升。

　　和此類似的是TSLA。最初TSLA采用10多個模組，如今在Model3上面僅用了4個大尺寸模組，大大減少了冗余部件。此外，大容量方形鋁殼電芯的應(yīng)用，電芯技術(shù)革新、生產(chǎn)一致性提高也為去模組供應(yīng)了機(jī)遇。

　　2、CTP降本、提密度優(yōu)勢明顯

　　取消模組到底能出現(xiàn)怎么樣的效果?

　　CATL的數(shù)據(jù)顯示，CTP電池包體積利用率提高了15%-20%，電池包零部件數(shù)量減少40%，生產(chǎn)效率提升了50%，電池包能量密度提升了10%-15%，可達(dá)到200Wh/kg以上，大幅降低動力鋰電池的制造成本。

　　CATLCTP介紹

　　蜂巢的數(shù)據(jù)是，和傳統(tǒng)590模組相比，CTP第一代減少24%的零部件，第二代成組效率提升5-10%，空間利用率提升5%，零部件數(shù)量再減少22%。

　　蜂巢能源CTP介紹

　　僅從兩組宣傳數(shù)據(jù)，很難看出兩者技術(shù)的優(yōu)劣，但兩家CTP在減少零部件、提升能量密度方面，確實(shí)表現(xiàn)不錯。

　　無模組的另一優(yōu)勢在于，產(chǎn)品生產(chǎn)流程的簡化。蜂巢能源相關(guān)人向《電動汽車觀察家》介紹說，傳統(tǒng)技術(shù)是電芯通過一定框架結(jié)構(gòu)構(gòu)成模組，模組要進(jìn)行下線檢測，然后進(jìn)行存儲，轉(zhuǎn)運(yùn)。假如PACK和模組不在同一廠區(qū)，還要額外的存儲，進(jìn)貨檢驗(yàn)，上線檢驗(yàn)等流程。這些工序過程都要投入人力、設(shè)備、場地等資源。

　　采用無模組方法可以有效縮短產(chǎn)線、減少過程浪費(fèi)，電芯在線堆疊在線檢測，直接放入電池箱體，大大減少流轉(zhuǎn)過程，同時減少了傳統(tǒng)模組的邊框焊接工藝過程。這其中，單是焊接設(shè)備就要數(shù)百萬元。