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       1）比亞迪的電芯情況

 

       從2018到2019年，比亞迪花了大的力氣做三元電芯，在PHEV的規(guī)格上使用173×120×20mm的電芯，在乘用車上面使用173×122.5×50mm的電芯，在專用車和商用車上使用LFP電芯，415×148×60mm。其中最后一個(gè)在長(zhǎng)度和寬度方面算是刀片式的雛形和參考基準(zhǔn)，主要的裝車數(shù)量是圍繞中間的BEV三元電芯來(lái)做的。備注：比亞迪累計(jì)裝機(jī)總量約為12.323GWh

圖1 比亞迪2019年裝車量的概覽 

 

       在比亞迪之前所規(guī)劃的技術(shù)路線中，這個(gè)173寬度的電芯以標(biāo)準(zhǔn)模組的形式來(lái)走的，既面向外供，也面向更大的量。比亞迪是在一個(gè)電芯尺寸下，調(diào)整化學(xué)體系，增大容量形成了不同的產(chǎn)品。 

圖2 標(biāo)準(zhǔn)模組方案，容量的進(jìn)化

 

       2）基于模組簡(jiǎn)化的設(shè)計(jì)

 

       由于三元電芯還要繼續(xù)往前走，所以標(biāo)準(zhǔn)模組演化的下一步是提高電池包的集成效率和簡(jiǎn)化電池系統(tǒng)托盤的結(jié)構(gòu)。兩個(gè)對(duì)比，主要是之前的托盤設(shè)計(jì)需要設(shè)置有幾根橫梁和縱梁，梁的存在限制了模組布置的體積利用率；電池模組與底部托盤的固定，需使用很多的緊固件；這個(gè)托盤的結(jié)構(gòu)限制也限制了制作工藝；還有就是分成多個(gè)模組，在模組組裝過(guò)程中的工藝過(guò)程。所以在這部分往前走的趨勢(shì)，就是把電芯和托盤進(jìn)行連續(xù)布置，如下所示，通過(guò)之間的加強(qiáng)，這個(gè)道路比較理想化。實(shí)際上需要很多的加強(qiáng)和底部導(dǎo)熱膠進(jìn)行固定。備注：我們?cè)谶@里面能看到的一些措施包括：托盤做成為向下凹陷的腔體，包括述單體電池與上蓋之間設(shè)置有導(dǎo)熱絕緣層，在底面采用導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠，這里面后續(xù)我們基本都能涉及到。

圖3 現(xiàn)有電芯的成組方式

 

       3）刀片式電池成組設(shè)計(jì)

 

       刀片模組的雛形，可以追溯到之前卷繞電芯的大巴，采用415×148×60mm的尺寸，雙層布置，這個(gè)我們可以在淘寶買得到。 

圖4 原有大巴的模組設(shè)計(jì) 

 

       最新的刀片電芯的設(shè)計(jì)，很有可能是方殼碟片的技術(shù)，類似于蜂巢之前提的做法，軟包兩端出極耳，配合方形鋁殼的剛度設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的想法。在橫向方向來(lái)設(shè)計(jì)，優(yōu)勢(shì)在于有軟包很薄的特點(diǎn)，散熱效果好，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度依靠自身來(lái)實(shí)現(xiàn)支撐。 

圖5 刀片電池的模組設(shè)計(jì) 

 

       與大巴設(shè)計(jì)不同的是，這次采用單排電池直接鋪在托盤上，電芯的兩端固定在端板上，由兩端邊框提供對(duì)電芯提供支撐，在托盤上設(shè)計(jì)支持塊和緩沖側(cè)板包電芯的預(yù)緊力。

 

       小結(jié)：根據(jù)目前已知的信息來(lái)看，比亞迪如果真的采用軟包疊片工藝來(lái)做薄的方殼電芯，采用很長(zhǎng)的疊片技術(shù)來(lái)做，對(duì)于工藝的要求非常高。接下來(lái)也會(huì)逼得軟包企業(yè)來(lái)考慮，鋁塑膜這個(gè)事情繞過(guò)去能不能用長(zhǎng)方殼來(lái)裝，稍微做厚一些。如果這條路能走的通，在后續(xù)iX3出來(lái)以后，300長(zhǎng)度以上的疊片方殼我們可以期待一下，比卡在厚度方向上增厚更有價(jià)值。