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锂电减法之Pack篇

大音希声,大象无形,真正优秀的产品应该是在产品的不断迭代中越来越简单。如何让产品在实现更多功能的同时设计/结构更简化,看起来似乎是一种悖论但实际上可以实现的。

Pack设计上来说,动力电池Pack一般由以下几部分构成:

1)电池模组

2)结构件

3)热管理组件

4)BMS

5)电气系统

以上图为例,我们从pack设计角度看看未来的可能性在哪里?

从电池模组方向来看,无论是近期的CTP还是以大众为首的大模组方案,我们可以很清楚的看到,将模组做大或者直接将电芯做大的话可以省去很多结构件,从而来达到简化结构的目的,这个是电池模组和结构件的交互作用影响的。

 对于结构件中的上下箱体,笔者认为,随着后期整车厂和动力电池厂的深度绑定,很可能将取消上下箱体,集成在整车的车身上会是一个更经济方案,也就是说未来Pack厂很有可能变成新能源汽车的一个装配环节。

就目前动力电池Pack上的热组件来说,现在主流车企多使用的液冷方案,配以加热膜加热,单独出来。笔者认为,液冷是不是最经济的方案还有待论证。对于动力电池来说,在正常使用的工况下,其实本身的发热量并不是很大,是不是可以考虑其他的冷却方案比如使用更轻相变能力更强的相变材料。对于加热这块,笔者则认为可以完全通过其他途径解决。如果使用现在的液冷方案,可以考虑将液冷部件和下箱体进行集成,短期或许会是不错的选择。

对于电气部分尤其是低压部分,由于连接部分较多势失效的风险较大,目前的低压线束的作用仅仅是用来采样,可以预见今后无线采样将会成为一个趋势。

BMS电池管理系统,可以看作是电池的“大脑”。主要由CMUBMU组成。CMU单体监控单元,负责测量电池的电压、电流和温度等参数,同时还有均衡等功能。BMU电池管理单元,负责评估CMU传送的数据,如果数据异常,则对电池进行保护,发出降低电流的要求,或者切断充放电通路,以避免电池超出许可的使用条件,同时还对电池的电量、温度进行管理。从这个功能来看,随着电动汽车越来越智能,其实很多BMU的功能可以集成在整车上,更多可以通过无线传输的方式对CMU进行控制,如果传输速度足够的话,其实可以完全不需要CMU

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