Siguiendo los pasos de Tesla, las empresas chinas de baterías eléctricas han comenzado la era del CTP sin módulos.
De la planificación de Contemporary Ampere Technology Co., Ltd., sabemos que en 2020, la batería de energía alcanzará una densidad de energía del sistema de 200 Wh/kg en Contemporary Ampere Technology Co., Ltd., y La densidad de energía única del níquel será de hasta 240 Wh/kg. Al mismo tiempo, BYD planea aumentar la densidad energética de su fosfato de hierro y litio a más de 180 Wh/kg para 2020, y la densidad energética del sistema también aumentará a más de 160 Wh/kg.
Las dos principales empresas de baterías eléctricas de China anunciaron que han comenzado la producción en masa de paquetes de baterías eléctricas CTP de nueva estructura. ¿Cuál es la diferencia entre la denominada batería de alimentación CTP y la batería de alimentación anterior?
¿Qué es una batería CTP power, que literalmente significa batería? ¿A dónde ir? ¿Embalar? En términos generales, antes de esto, los vehículos eléctricos puros domésticos utilizaban celdas de batería conectadas en serie para formar módulos de batería, y luego los módulos de batería se conectaban en serie para formar un paquete general. El paquete de baterías CTP es un paquete de baterías de energía compuesto directamente por celdas de batería. Sus principales ventajas son reducir los costos de producción y aumentar la densidad de energía.
De hecho, el llamado paquete de baterías de potencia CTP no es nada nuevo en todo el proceso de desarrollo de los vehículos eléctricos puros. ¿Empezando por los modelos Tesla de primera generación? En los Estados Unidos, Tesla ha comenzado a utilizar la estructura CTP para diseñar la estructura del paquete de baterías de energía.
¿El primer modelo de Tesla? s Dado que las baterías de óxido de cobalto y litio 18650 producidas por Panasonic se utilizan ampliamente en productos 3C como celdas de batería de energía, Tesla ensambló más de 7000-8000 baterías 18650 en serie y en paralelo en cuatro grandes "módulos", complementados con sistemas de enfriamiento pasivo y formas BMS. un paquete de baterías de energía.
El paquete de baterías de Tesla que más tarde utilizó material catódico de níquel-cobalto-aluminio 21700 tenía una densidad de energía de más de 300 Wh/kg, y la densidad de energía máxima del sistema también superó los 167 Wh/kg. En ese momento, la densidad energética de los paquetes de baterías domésticas se mantenía en torno a los 140 Wh/kg. Después de 111 NMC, 523 NMC, 622 NCM y 811 NMC, la densidad de energía de las baterías eléctricas de China sigue aumentando.
En la segunda mitad de 2019, la densidad de energía de una sola carga de la batería de ánodo de carbono con alto contenido de níquel 811NCM alcanzó 240 Wh/kg, mientras que la batería de ánodo de silicio-carbono con alto contenido de níquel 811NCM aún no lo ha hecho. Entró en la etapa sustancial de producción en masa. La densidad de energía de una sola unidad de más de 300 Wh/kg ya es comparable al nivel internacional más avanzado. La densidad de energía del sistema de batería de energía 811NCM con alto contenido de níquel y carbono negativo producido en masa ha superado los 170 Wh/kg.
Para mejorar aún más la densidad energética del sistema de las baterías eléctricas, a las empresas nacionales de baterías eléctricas solo les quedan dos opciones. El primero es acelerar el plan de producción en masa de baterías de potencia 811 NMC con alto contenido de níquel y ánodo de silicio-carbono, y el segundo es encontrar más soluciones en el lado de las aplicaciones basadas en la tecnología de baterías existente. La tecnología CTP, que se implementa mejor en el lado de las aplicaciones, se ha convertido en la mejor opción para las empresas de baterías eléctricas nacionales.
Según Contemporary Amperex Technology Co., Ltd., el paquete de baterías de energía de estructura CTP puede aumentar la densidad de energía del sistema en 200 Wh/kg y el costo de fabricación se reducirá en consecuencia. Además, como empresa de baterías eléctricas, el modelo de negocio original de venta de unidades individuales o módulos se ha transformado directamente en un suministro de paquete completo, lo que no solo aumenta las ganancias de las empresas de baterías eléctricas, sino que también reduce los errores cometidos por algunos fabricantes de vehículos en el proceso de desarrollo de paquetes para alimentar a los fabricantes de baterías, pérdida de beneficios y reputación.
De esta manera, las empresas de baterías eléctricas como proveedores tienen una cosa más que hacer, así que ¿por qué no hacerlo?
Dado que el desarrollo de paquetes de baterías de energía con estructura CTP es beneficioso para los proveedores de baterías de energía, Contemporary Ampere Technology Co., Ltd. y BYD, los líderes nacionales en baterías de energía, deben ser los primeros y más rápidos. Sin embargo, en la dirección del desarrollo tecnológico de las baterías eléctricas de estructura CTP, Contemporary Ampere Technology Co., Ltd. y BYD están haciendo intentos completamente diferentes.
A partir de declaraciones oficiales e información de patentes, se puede saber que el CTP de Contemporary Ampere Technology Co., Ltd. se basa en baterías ternarias con alto contenido de níquel para desarrollar un paquete de baterías de potencia con menor costo y mayor sistema. energía.
Según el plan de Contemporary Ampere Technology Co., Ltd., la densidad de energía del sistema del CTP y del paquete de baterías de energía de Contemporary Ampere Technology Co., Ltd. alcanzará los 200 Wh/kg en 2020. Si los turismos compactos actuales generalmente están equipados con baterías de aproximadamente 400 kg, podemos saber que si se utiliza la batería con la estructura CTP de Contemporary Amp Technology Co., Ltd., la capacidad de la batería del paquete de baterías de 400 kg alcanzará unos 80 kWh. Si un vehículo eléctrico puro compacto con una autonomía de 500 km en las condiciones de trabajo actuales generalmente está equipado con un paquete de baterías de 65 kWh, un vehículo eléctrico puro compacto del mismo peso de Contemporary Amperex Technology Co., Ltd. con una estructura CTP limitada puede alcance los 600 km en condiciones de trabajo. Rango de crucero superior o incluso de 650 km.
Sin embargo, debido a la adopción de un diseño estructural similar a los módulos de baterías individuales de varias filas de Tesla (los módulos en realidad no se eliminan por completo), y la estructura de columnas entre las filas individuales de baterías se utiliza como base. Instalación de la batería de energía del vehículo La posición fija evita el problema de resistencia estructural insuficiente de la batería de energía causada por la remoción completa de los módulos en el paquete de batería de energía durante la conducción del vehículo.
La batería de energía CTP de BYD es más radical que los cambios realizados por Contemporary Ampere Technology Co., Ltd.
En primer lugar, en términos de material de batería de energía, BYD no utiliza baterías de energía 811 NMC con alto contenido de níquel como Contemporary Ampere Technology Co., Ltd., sino que utiliza la batería de "hoja" de fosfato de hierro y litio recientemente desarrollada. ". La "Batería Blade" tiene una forma similar al chicle "Flecha Verde" y es más larga y delgada que las baterías eléctricas normales. La "batería de cuchillas" corta tiene una longitud de unos 600 mm y la especificación larga alcanza los 600 mm.
De esta forma, la estructura CTP de BYD queda más simplificada. La batería de alimentación elimina completamente el módulo y se coloca directamente sobre la bandeja de la batería de alimentación en disposición serie y horizontal. La parte inferior del paquete está hecha de material de aislamiento térmico y la parte superior del paquete está equipada con un sistema de circulación activa de refrigeración líquida para la disipación del calor. Al fortalecer la estructura lateral del paquete para sujetar las celdas de la batería, se logra la mayor resistencia estructural del paquete a través de la resistencia estructural de la bandeja de la batería y las propias celdas de la batería.
La estructura de BYD CTP ha evolucionado más a fondo que la contemporánea Amperex Technology Co., Ltd., con una estructura de embalaje más simple, un mejor control de los costos de producción y procesos de ensamblaje más simples. Sin embargo, la resistencia estructural del paquete es peor que la del Amperex Technology Co., Limited contemporáneo. Solo depende de la bandeja de la batería, la unidad de la batería de energía y los miembros estructurales laterales para resistir la deformación y la tensión generada por la batería de energía. Paquete cuando el vehículo está en marcha, al menos en la superficie parece un poco delgado. Es posible que se requiera mayor resistencia estructural a través de una estructura de "caja de batería" en el cuerpo.
Según la descripción de BYD, el paquete de baterías CTP de fosfato de hierro y litio de BYD utilizará celdas individuales de fosfato de hierro y litio de 180 Wh/kg. La densidad de energía máxima del sistema puede alcanzar los 160 Wh/kg, lo que parece estar ligeramente por detrás de la actual. Tecnología Amperex Ltd. 200Wh/kg. Sin embargo, dado que el costo actual de las baterías de fosfato de hierro y litio se puede reducir a menos de 600 yuanes/kWh, el paquete de baterías CTP de BYD sigue siendo bastante competitivo como producto de paquete de baterías rentable.
Esto significa que los paquetes de baterías BYD CTP se convertirán en una fuerza muy competitiva en el mercado de vehículos eléctricos puros de gama media y baja.
En la actualidad, simplificar la estructura y reducir costes es extremadamente importante para cualquier empresa de baterías eléctricas, especialmente en 2020, cuando las subvenciones a los vehículos de nuevas energías están a punto de retirarse. Ya sea la "batería Blade" CTP de BYD o la batería CTP ternaria con alto contenido de níquel de Contemporary Ampere Technology Co., Ltd., son la dirección de la demanda del mercado.
El mercado de gama baja orientado a los costos tiene una gran escala y una alta demanda. El paquete de baterías CTP de fosfato de hierro y litio de BYD tiene el potencial de convertirse en un líder en este campo gracias a su excelente rentabilidad. Con el desarrollo continuo de la tecnología de baterías eléctricas, la producción en masa de monómeros ternarios con alto contenido de níquel con ánodos de silicio-carbono superiores a 300 Wh/kg y baterías eléctricas más ligeras, delgadas y de mayor capacidad serán proyectos candentes en el mercado de alta gama. El CTP de Contemporary Ampere Technology Co., Ltd. basado en ternario con alto contenido de níquel tiene ventajas absolutas en densidad de energía y densidad de energía de peso. El CTP de Contemporary Ampere Technology Co., Ltd., que tiene requisitos más altos en todos los aspectos, se convertirá. una fuerza dominante.
Este artículo es de Autohome, el autor de Autohome, y no representa la posición de Autohome.