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【行业纪要】CTP 技术解读会议纪要0624 【更多纪要关注:赛道掘金】CTP3.0 麒麟电池 vs CTP2.0 的变化点(相同点和改进点

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CTP3.0 麒麟电池 vs CTP2.0 的变化点相同点和改进点

a) 三代托盘内部的结构梁更少一点;

b) CTP3.0 电池的电芯是呈一行排列(Cell beam),在磷酸铁锂及三元非快充的方案中使用0.7~0.8mm 钢板夹持电芯大面;在三元快充方案中使用立式水冷板夹持电芯大面既起到夹持作用又起到侧面冷却作用;

c) 未来有计划将热压 CCS 在电池包中下置(热压 CCS 集成了高压连接 Busbar 和低压零件)但还处于试验阶段下置的热压 CCS 还是之前的那几家供应商在做;

d) 都是采用托盘框架+水冷板(铝)+底部护板(钢)的结构形式水冷板与托盘框架采用 FDS 工 艺连接在一起;

e) 都是采用 FDS 工艺将水冷板和壳体框架连接在一起;

壳体:

a) 水冷板与壳体利用 FDS 工艺连接在一起FDS 的技术和设备是专利;

b) 原有的水冷板不会取消;

立式水冷板:

a)  三元电池倍率增大发热功率会急剧增大需要更强大的冷却能力来控温需要快充的电池才需 要立式水冷板是为了应对高镍的三元常规 5 系底部的水冷板就够了宁德时代的出货里三 元高镍的电池包是一个增量;

b)  是否需要立式水冷板一是看化学体系磷酸铁锂电池不需要;二是看客户的特殊需求像蔚小 理等新势力需要抢占新技术作为宣传亮点;

导热胶:

导热结构胶的需求量会增加随着电池包集成化的提升和结构件的减少需要导热结构胶来 起到更多零件连接的作用预计长 1.9m宽 1.4m 的电池包导热结构胶用量为十几公斤

热压CCS:

将高压连接Busbar和FPC集成在一起在CTP2.0中已经实现麒麟电池计划的将热压CCS 下置在壳体底部的方案还在验证中宁德时代在带着两三个原有供应商在做后期由哪些供应商来 量产就是商业问题了

问答环节:

Q1:立式水冷板的需求?

A:三元电池倍率增大发热功率会急剧增大需要更强大的冷却能力来控温需要快充的电池才需要立式 水冷板是为了应对高镍的三元常规 5 系底部的水冷板就够了宁德时代的出货里三元高镍的电池包 是一个增量是否需要立式水冷板一是看化学体系磷酸铁锂电池不需要;二是看客户的特殊需求像蔚小理等新势 力需要抢占技术高地供应商:立式水冷板和底部水冷板可以选择不同供应商立式可以挤压成型面积小一些冲压的需要铅焊 挤压的不需要

Q2:三代和二代相比的结构件的变化?

A:三代相比二代是一脉相承的三代内部的结构梁更少一点

Q3:FDS 技术应用 FDS 的技术和设备是专利小供应商也可以去买了使用就是一个量的问题;

Q4:立式水冷板与电芯膨胀的关系?

A:立式水冷板能否很好的吸收电芯膨胀还有待检验电芯与水冷板是用导热结构焦一般选择与底部同一 种使用导热系数比较高的2W 或以上

Q5:麒麟三代与二代 Block 的产线区别?

A:电芯成组叫 Block3.0 与 2.0 完全不同2.0 的机器和设备做不了 3.0,所以麒麟电池的 Block 产线要新 做电气连接和热管理这些都一样可以继续用

Q6:高压连接从视频上看放到了壳体底部是后续的通用设计吗?

A:形态都可以关键在于零部件的集成这一块技术的创新程度比水冷板要高电气的工艺是全新的而且 不成熟

Q7:体积利用率率 72%是理论值还是实际值?

A:做到 72%是比较理想状态下的情况Pack 需要按照电芯最想要的方式来设计包括高压配件和低压 BMS 需要外置实际应用中可能不会有这么理想的情况

Q8:宁德时代对气凝胶的工艺有无新要求?高镍快充电池对气凝胶的用量是多少?正常使用状态下体积 利用率的水平如何? 

A:气凝胶是隔热材料用于电芯热失控时组织热扩散放在电芯侧面但是否使用热凝胶与产品定位有关: 例如磷酸铁锂体系就不需要气凝胶如果是高镍尤其是需要快充的话会布置气凝胶气凝胶与 3.0项目并 无直接相关关系是从化学体系出发并受成本驱动气凝胶用量具体没有算过但计算方法是:气凝胶量=电芯端面面积*厚度*电芯个数体积利用率与整车电量布置相关取决于整车带电量的定位;如果带电量在100 以内体积密度在 60%-65% 如果带电量较大体积密度可能达到 65%-70%

Q9:4C 高压快充对材料体系哪些环节改变较大?电芯的材料体系会改变吗?

A:快充可以通过高压和高倍率两种路径达到对于高倍率即大电流路径在 Pack 端:第一需要考虑汇 流排的载流快充时 Busbar 发热会尤其明显因此需要增厚或增大 Busbar 的截面积增加了用量第二 是 BDU 的继电器和熔断器的规格需要上升提高了成本第三是水冷板的增加;在电芯端充放电倍率与 能量密度间存在取舍关系快充需要以能量密度减少为牺牲基本的化学体系不会改变只会在细节处存在差别例如快充性能要求人造石墨比例更高达到更一致的 收缩与膨胀;第二是产品设计与工艺存在调整需要减少涂覆量和压实密度让锂离子的迁移更通畅达 到快充的目的但这一点也会降低能量密度

Q10:产品体系迭代对于导热材料的用量会改变吗?导热胶一般用量为多少?对导热材料性能要求会改变吗?

A:导热材料首先是导热胶其用量会急剧增加:这是因为包的集成度越来越高且为了减重去掉了部分结 构件那么胶就需要支撑结构的强度在侧面大面底面和水冷都有布置立式水冷板与电芯间底部 水冷板与电芯间也是胶粘顶层是否胶粘是根据 Block 如何摆放决定;例如比亚迪刀片电池海豚汽车的 用胶量更大

胶的用量与设计形态有关不是很好估计;例如乘用车的大 pack长 1.81.9m宽1.31.4m只算底下 一层且不算侧面的大概用量为十几公斤研发阶段用的材料性能会更高在量产阶段会对材料的导热系数进行调整来降低成本除快充情况下散热的逻辑是怕包的温度不均匀电芯老化速度不同导致安全问题

Q11:立式冷水板是仅有高镍且快充才需要?磷酸铁锂能做快充吗?宁德三元高镍最高倍率?立式水冷板只 买设备就可以宁德的优势? 

A:磷酸铁锂体系是绝对不需要立式冷水板的目前不存在低镍的产品中镍的产品想不想要取决于包的冷 却目标磷酸铁锂的快充只能和磷酸铁锂相比在某些区间最高可达 2C快充与寿命间存在取舍超额的高倍率快 充会影响电池寿命宁德时代称 4C 电池明年量产欣旺达宣称可以做到 5C但应该是实验室水平从技术角度没有必要研究 数值充电倍率与能量密度间存在取舍关系例如 LG 或 SK 的 HEV 用的小电池可以做到 3040C

Q12:立式水冷板与气凝胶隔热材料是替代关系吗?

A:不能实现替代而且用的位置也不一样立式水冷板是用在电芯大面的气凝胶用在电芯侧面而且气 凝胶能耐受 1000°C以上铝板 300°C+就不行了;

Q13:高压 Busbar 和 FPC 集成在一起做成热压 CCS热压 CCS 是有谁来做的?

A:热压 CCS 现在的尺寸相比原有的 FPC尺寸更长更大所以设备需要的更大包括热压的工艺参数等 都需要重新调整现在是由宁德时代带着两到三家做开发后续是由哪家供应商来做是商务的问题;从 成本角度来看材料成本和制造成本都是降低了的但是新工艺和新产品有研发成本的需求新产品试制 过程中成本非常高;

Q14:CTP 装机量现阶段来看不论是 1.0 还是 2.0每年十几万台电池包那么后续随着 3.0 的推出CTP 的接受程度能否提高?

A:3.0 相比 2.0 来说或者 CTP 相比原有产线来说开始从成本都比较高需要新建产线现在主要是蔚 小理或者小米等新势力需要新技术作为产品背书所以对新技术接受程度更高麒麟电池最早 23 年五六 月份左右量产;

Q15:CTP 技术的应用对零部件数量的改变?

A:宁德时代测算最理想的数值应该是减少 44%的零件数量

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