據IHS Markit對2021年全球新增儲能裝機功率容量統計排序,Fluence(11%)、Tesla(8%)、NEC(8%)分別位列全球新增儲能系統裝機前三,陽光電源位列全球儲能系統集成商第五,全球市占率為6%。
資料來源:IHS Markit ,數據不包含戶儲。
到2022年,特斯拉年度業績報告顯示,其儲能系統產品在全球總共裝機6.5GWh。而澎湃新聞記者從國內儲能系統集成商龍頭陽光電源方面了解到,2022年陽光電源的儲能系統產品在全球總共裝機超過了7GWh。而比亞迪儲能雖然沒有公布儲能系統產品年度裝機數據,但公司方面公開表示,去年的其訂單量超過了14GWh,全球儲能系統產品出貨量在國內廠商中僅次于陽光電源。2015年,特斯拉推出儲能系統產品powerwall、powerpack,正式開啟儲能業務。2019年公司推出面向公用事業級儲能市場的大型儲能系統Megapack,迅速占領全球大儲市場龍頭地位。
2022年,Megapack進行了升級,電池電芯正極材料從三元鋰變為磷酸鐵鋰,成本進一步降低,安全性也較此前有所提升。單套產品容量為1.9MW/3.9MWh,較一代產品能夠多儲存50%的能量,重量也增加了64%。Megapack最新的一款產品是Megapack 2XL,比第一代Megapack體積大了近20%,產品中包含了與公司電動汽車相同的核心散熱組件,也更方便安裝,保修期長達20年。每個電池都配備獨立逆變器,系統可以遠程升級。截至2022年底,Megapack在全球累計裝機5GWh以上,儲備訂單超過10GWh,美國、加拿大、英國、澳大利亞占比分別為69%、13%、10%、8%。在另外一些業內人士看來,特斯拉儲能產品的強項在于其數字化技術軟件,其在儲能變流器控制技術、分布式能源管理、微電網控制等儲能數字化技術方面掌握著優勢。
據了解,儲能系統核心設備包括儲能逆變器(PCS)、 鋰電池、電池管理系統 (BMS)、能量管理系統(EMS)等,技術核心在于儲能逆變器(PCS)。特斯拉在變流器環節一直是自主研發,掌握著變流器的控制算法技術。關鍵技術能力之一就是可以為電力系統注入穩定性的構網型技術。
構網型技術使得變流器自身具備主動調節能力,通過模擬同步發電機的虛擬同步控制算法為電網注入強度和慣量,同時還可以提高儲能系統參與電力輔助服務市場的能力,提高儲能電站的經濟收益。此外,搭載構網型技術的儲能系統可以在消納并網新能源的基礎上,主動產生頻率和電壓,快速響應電網頻率變化,為整個電網的穩定性起到關鍵支撐作用。Powerhub實時監控平臺目前來看,產能和供應鏈是制約特斯拉儲能業務的瓶頸。這也正是特斯拉在上海投資建設超級工廠的重要原因——充分利用中國的低成本供應鏈。據autoevolution報道,目前此前特斯拉的Megapack主要是在內華達州的超級工廠生產,而其在加州Lathrop工廠的Megapack目前的產能是每天23套,產能目前仍在爬坡階段。
比亞迪儲能:殺手锏電芯自產,全棧自研
2006年,馬斯克悄悄在推特上發布了“宏圖計劃”第一篇章,提出了開發太陽能發電產品。2008年,王傳福也提出了其新能源“三大構想”——“從能源獲取、存儲到應用,擺脫對化石能源依賴”的戰略布局,即太陽能發電、建儲能電站、電動車。在儲能產品的落地上,比亞迪甚至更早。2009年,比亞迪首個儲能電站建成,200KW移動式儲能示范電站驗收完成。2013年,比亞迪首次向英國客戶交付250KW集裝箱儲能系統。2019年比亞迪戶用儲能在歐洲市場的出貨量市占率排名第二,僅次于Sonnen。
與特斯拉相比,比亞迪儲能系統產品的首要優勢在于全棧自研。比亞迪在儲能領域實現了電池電芯、BMS(電池管理系統)、EMS(能量管理系統)、PCS(儲能變流器)等全業務制造領域覆蓋。從電芯到PCS、BMS等核心部件基本為自主研發生產。2022年,比亞迪在長春、武漢、臺州、紹興、成都、南寧、徐州、溫州、襄陽、重慶等地繼續擴建電池產能。公司也在江西撫州、湖北襄陽、浙江臺州、廣西南寧、河南鄭州、江西宜春等地成立弗迪電池分公司,進一步為擴大產能做準備。據悉,下一步比亞迪將把刀片電池運用到儲能系統中。
而安全性也是比亞迪儲能系統產品的重要優勢。據了解,截至2022底,比亞迪儲能系統產品累計出貨量超6.5GWh,創造15年零安全事故的安全記錄。比亞迪方面此前介紹,以比亞迪電網側儲能產品Cube系統為例,Cube儲能系統設計了全面的防爆系統,具備可燃氣體探測,主動排氣,被動泄壓的功能。
在重要的液冷裝置上,Cube系統的液冷主管道采用304不銹鋼管,支管采用軟管,電池包體液冷板采用全密封設計,包體結構通過了震動測試。“系統在液冷管道內部設計了液位計、壓力傳感器,整體系統底部裝有水徑傳感器,確保小的滲透、大的泄漏都能得到檢測、處理。”比亞迪相關負責人說。
陽光電源儲能:借助光伏逆變器協同效應,市場反應迅速
跟前兩家企業相比,1997年在中國安徽合肥成立的新能源企業陽光電源更低調,其沒有“造夢”,業務中也沒有電動汽車,其發家產品是光伏逆變器。
根據彭博新能源財經數據,2021年陽光電源光伏逆變器出貨量56GW位列全球榜首。截至2022年6月底,公司在全球市場已累計實現逆變設備裝機超269GW。公司2014年正式布局儲能業務,在儲能系統產品組合上,陽光電源面向大型地面電站應用場景,推出全系列液冷儲能解決方案PowerTitan、PowerStack,同時,公司也推出了5-10kW家庭儲能系統和50kW-1MW分布式儲能系統。
根據 中關村儲能產業技術聯盟2022年統計數據顯示,陽光電源的全球出貨量位居中國儲能系統集成商第一名。在業內人士看來,作為儲能系統集成商,陽光電源的特殊優勢是儲能系統與光伏業務協同效應顯著。公司光伏逆變器業務全球領先,在高性能、低成本電力電子領域具備得天獨厚的優勢。而跟特斯拉相似的是,陽光電源在構網型儲能逆變器技術上也下足了功夫。近日其發布了其全新的“干細胞電網技術”。這套技術包括了“增強型連續高低穿技術”、“自適應寬頻振蕩抑制技術”、“POD功率振蕩阻尼技術”、“微秒級電壓構建技術”、“柔性慣量支撐技術”、“GW級黑啟動技術”、“虛擬雙源疊控技術”以及諸多解決方案。據介紹,這些技術的應用,將使得新能源發電側呈現出更穩定、更柔性的電源特征,助力新型電力系統電壓、頻率更穩定,提高風電、光伏脫網后的快速恢復能力。
不過,跟比亞迪的儲能電芯完全自產、特斯拉的電芯未來可能自供相比,陽光電源的儲能集成商角色更加單純,采用完全無電芯戰略,其電芯供應商包括寧德時代、億緯鋰能、鵬輝能源,以及海外三星SDI,這種策略的好處是集中優勢專注于電力變換、控制及儲能系統直流安全管理等儲能核心電力電子技術。劣勢是,這使得其在一定程度上對產品成本的把控能力會稍遜于比亞迪。陽光電源徐清清此前向澎湃新聞記者介紹,去年碳酸鋰價格居于50—60萬元/噸的高位時,采用磷酸鐵鋰電芯的電池成本高達1元/Wh左右,占到了儲能系統成本的70%—80%。
隨著近日碳酸鋰價格的大跌,電芯成本端的瓶頸或有望化解。在談及未來跟特斯拉等國際儲能企業在全球的競爭趨勢時,陽光電源高級副總裁、光儲集團總裁顧亦磊對澎湃新聞記者表示,“就全球范圍來看,市場上的大儲產品最終會歸于同質化。”“跟手機、汽車這些2C的產品不太一樣,儲能這樣2B的產品,最終拼的是速度和細節。”在顧亦磊看來,在這方面,中國儲能企業或具備先天優勢。“中國企業更勤奮,在面對全球客戶時也更有忍性。”顧亦磊表示。
關鍵詞:刀鋒電池,儲能系統,技術創新,國貨精品
引言:比亞迪2020年3月發布的電池產品:刀片電池(The blade battery)是比亞迪于2020年3月29日發布的電池產品。該電池采用磷酸鐵鋰技術,將首先搭載于“漢”車型。2020年3月29日,比亞迪正式發布刀片電池,該電池采用磷酸鐵鋰技術,將首先搭載于“漢”車型。2022年11月,比亞迪刀片電池巴士在新加坡第四屆LTA-UITP新加坡國際交通大會暨展覽會亮相。“刀片電池”通過結構創新,在成組時可以跳過“模組”,大幅提高了體積利用率,最終達成在同樣的空間內裝入更多電芯的設計目標。相較傳統電池包,“刀片電池”的體積利用率提升了0%以上,也就是說續航里程可提升50%以上,達到了高能量密度三元鋰電池的同等水平。
比亞迪將展示的刀片電池,通過了電池安全測試領域的“珠穆朗瑪峰”針刺測試,成功挑戰了極端強度測試─46噸重卡碾壓測試,具備超級安全、超級強度、超級續航、超級壽命的特點。超級安全:針對電池使用七重安全維度測試,涵蓋內部短路、外部短路、過充、碰撞、高壓、連接以及危險氣體;超級強度:電池包具備擠壓不起火、不爆炸特性,并通過了模擬碰撞,抗壓強度等測試;超級續航:續航里程輕松突破600km,超級壽命:滿足充放電3000次以上,滿足車輛行駛全生命周期需求。
刀片電池助力新儲能系統市場
受政策與市場需求推動,儲能產業發展迅速,備受市場關注。4月7日至9日,第十一屆儲能國際峰會暨展覽會在北京首鋼園舉辦,此次峰會吸引了儲能產業鏈上下游300多家企業參加。除經濟性外,安全效率成為此次峰會關注的新焦點。《證券日報》記者在現場了解到,當前儲能產業為應對不同的應用場景,技術路線可謂“百花齊放”,但不少產品也面臨著同質化等問題。與會專家認為,當前儲能產業除了要解決經濟性問題外,相關企業也應更加深入的進行技術環節研究,更好的與電網適配,這也是未來企業提升核心競爭力的關鍵所在。
“當前,儲能已成為國際熱點研究方向和產業布局重點,各國高度重視。全球儲能產業也呈蓬勃發展之勢,多種儲能技術路線不斷突破,政策導向不斷改善,儲能產業裝機量快速增長。”中國科學院工程熱物理研究所副所長郭曉勇在會上表示。據CNESA全球儲能項目庫不完全統計,2022年,全球儲能市場繼續高速發展,新型儲能新增投運規模首次突破20GW,達到20.4GW,是2021年同期的2倍。中國新型儲能累計裝機規模首次突破10GW,達到13.1GW/27.1GWh,其中僅2022年新增裝機就達到7.3GW/15.9GWh,新型儲能新增規模創歷史新高。海外方面,國內儲能企業紛紛加速出海,受益于海外市場需求旺盛,2022年業績呈現“爆發式”增長。而未來海外市場仍是國內很多儲能企業布局的重點。國內方面,隨著各項儲能政策落地以及商業化路徑越來越清晰,業內人士均看好國內新型儲能市場未來的增長空間,亦有多家企業涌入儲能藍海市場。據CNESA預測,保守場景下,預計2027年國內新型儲能累計規模將達到97.0GW,2023年至2027年復合年均增長率(CAGR)為49.3%;理想場景下,預計2027年國內新型儲能累計規模將達到138.4GW,2023年至2027年復合年均增長率(CAGR)為60.3%。安全與效率受關注,雖然當前國內儲能產業發展如火如荼,新技術路線不斷涌現,但整體仍處于發展初級階段,還面臨著規模化發展、市場機制、經濟收益、安全效率等問題。受多重因素影響,國內儲能的商業模式尚未跑通,經濟性問題成為當前行業最大的痛點。
“從新能源消納角度來說,光伏配套產業、配儲現象都有發生,也出現了一些儲能建而不用、建而不調的現象,這些問題確實存在。”南方電網公司專家委專職委員、儲能與可再生能源重大科研團隊總負責人鄭耀東認為,“使用價值發揮是新型儲能發展的唯一出路,新型儲能的價值一定要靠使用來發揮。日后隨著政策和市場的成熟,儲能電站運行時間和市場機制有效發揮時,回報可能更快。”除了經濟性外,安全與效率也是儲能行業發展的關鍵性問題。有業內人士告訴記者,經濟性受到產品安全、效率的制約,三者協同發展,綜合立體地呈現儲能企業的實力。
比亞迪汽車工業有限公司解決方案總監楊智博認為,比亞迪做儲能基本的邏輯就是在安全的基礎上不斷提高整個系統中電池的占比,安全是根本。電池的占比不斷提高,可以降低成本和提高整個系統效率。但同時需要注意的是,如何把安全、成本、效率三者做好,同時又能解決電池占比和安全性之間的矛盾,唯一出路就是從電芯本身著手,做出更安全、更可靠的電芯,才是解決安全、成本、效率三者關系唯一的出路。深挖技術壁壘是關鍵,《證券日報》記者在展會現場看到,多家企業都在展出液冷儲能系統集成,對于各家產品的區別,有儲能系統集成商工作人員向記者坦言,“從集成系統來看,事實上每家產品的實際區別不大,更多的是體現在企業的資金及在電網端的資源優勢上。”多位業內人士接受《證券日報》記者采訪時表示,雖然產業鏈各環節技術路線百花齊放,但業內仍面臨低價競爭以及產品同質化問題。未來儲能企業需要深挖技術壁壘成業內共識。
EnergyTrend儲能獲悉,3月28日,比亞迪(002954)發布2022年年度報告。報告顯示,比亞迪2022年實現營業收入約為4240.61億元,同比增長96.2%;歸屬凈利潤首次突破百億元,為166.22億元,同比增長超4倍。比亞迪主要經營包括以新能源汽車為主的汽車業務,手機部件及組裝業務,二次充電電池(消費電池、動力電池、儲能電池等)及光伏業務等。下面主要介紹比亞迪儲能板塊。以下為比亞迪2022年主要業績亮點:1、比亞迪在2022年的營收為4240.61億元,同比增長96.20%;2、歸屬凈利潤為166.22億元,同比增長445.86%;3、比亞迪汽車、汽車相關產品及其他產品業務的收入為3246.91億元,同比增長151.78%,占集團總收入的比例為76.57%;4、手機部件、組裝及其他產品業務的收入為988.15億元,同比增長14.3%,占集團總收入的比例為23.3%。
儲能:“魔方儲能系統”將轉批產,比亞迪是全球領先的二次充電電池制造商之一。在消費類電池領域,比亞迪生產的鋰離子電池廣泛應用于各類消費類電子產品及新型智能產品領域;在動力電池領域,比亞迪開發出高安全磷酸鐵鋰電池,解決電動汽車電池在安全性、循環壽命和續航里程等方面的全球性難題。通過持續迭代創新,推出刀片電池和CTB(Cell to Body)等技術。比亞迪已在動力電池領域建立起全球領先的技術優勢和成本優勢,并通過產能的快速提升,建立起領先的規模優勢。當前,儲能領域市場需求旺盛,商業模式持續改善,行業得以迅速發展。在儲能電池領域,比亞迪在電網儲能、工商業儲能、家庭儲能等應用領域發力,為客戶提供更加清潔可持續的儲能解決方案。
在政策及市場雙重利好推動下,新型儲能建設布局加快,為應對新的市場競爭環境以及業主方定制化的市場需求,儲能企業紛紛加大研發投入,新產品、新技術不斷投放市場,新品迭代升級為行業注入了新的動力。比亞迪年度報告顯示,2022年比亞迪研發投入金額超202.23億元,研發投入占營業收入的4.77%。在儲能板塊的研發中,比亞迪提出“魔方儲能系統”,致力于打造具有超高容量密度、超高安全、超長壽命和超低成本、具有降維打擊能力的全新一代儲能系統,形成類似刀片電池、漢等現象級產品,力爭儲能市場份額全球第一。比亞迪年度報告還提到,2022年2月,“魔方儲能系統”四款產品同時開發,目前部分型號系統已批產,全部型號將于2023年3月轉批量生產,累計申請專利122項。比亞迪魔方儲能系統擬達目標:
2023年,比亞迪儲能將面向全球推出首款搭載刀片電池的儲能系統“比亞迪魔方”,繼承了刀片電池高安全、長壽命等核心優勢,能解決行業面臨的安全、成本、壽命、效率等痛點,將為儲能行業帶來質的變革。儲能布局:市場逐漸放量,比亞迪儲能發力,據SNE數據顯示,2022年比亞迪儲能電池全球出貨量為14GWh,同比增長211%,全球份額為11.5%,位列全球儲能電池出貨第二名。
企業儲能電池出貨量:
2022年12月12日,比亞迪儲能銷售中心常務總裁尤國在公開場合表示,比亞迪儲能產品覆蓋全球6大洲、70多個國家和地區、400多個城市,儲能系統累計出貨量超6.5GWh,其中,在英國和美國的儲能市場占有率達80%和30%。在去年,比亞迪儲能全球訂單總量超14GWh。在儲能業務方面,比亞迪從幾千瓦的小型家用儲能,到百兆瓦、吉瓦級電網儲能解決方案,均有布局,且在全球實現規模化、商業化應用。
比亞迪儲能業務的主要發力點在海外市場,2022年以來,隨著儲能市場逐漸放量,比亞迪“出海”動作頻頻。自2011年起,比亞迪就已開始進擊北美市場。比亞迪儲能2022年11月宣布,由其供貨的全球最大單期儲能電站在美國西海岸成功投入商業運營。該獨立儲能電站由比亞迪提供1500V的電網級儲能產品BYDCubeT28,儲能容量近1.7GWh。2022年2月2日,比亞迪儲能543MWh Cube Pro液冷儲能系統在拉斯維加斯地區啟動部署,該項目將于2023年第二季度開始建設,預計年底商業運營。
英國也是比亞迪的重點布局市場。2022年10月18日,比亞迪宣布,攜BYDCubeT28、CHESSPro儲充柜、EnergyPod等產品亮相英國國際太陽能&儲能展。據了解,比亞迪自2014年進入英國市場以來,累計向英國客戶提供約1GWh的儲能系統。除了海外市場,近兩年比亞迪又逐漸將目光聚焦到了國內大型儲能市場。比亞迪也在參與國內儲能項目的投標,并獲得多個大單,表現亮眼。2月21日,比亞迪中標了中電建阜康儲能項目,儲能系統建設規模為150MW/600MWh。當前,比亞迪儲能在戶用、工商業兩大領域全面布局,在全球范圍內有著廣闊的市場。儲能產業正呈現蓬勃發展的良好態勢,在一系列利好政策推動下,儲能項目將會快速在全球范圍內鋪開,迎來旺盛發展的局面。
BYD刀片電池的測試及特點
一
針刺測試
針刺試驗模擬的是電池受到外力破壞時的情況,例如電池組被碰撞、擠壓、穿刺。針刺試驗主要模擬的還是鋰電池內部隔膜破裂時的內部短路情況。鋰電池在充電時,鋰離子從正極脫嵌并100%嵌入負極;但是在非理想情況下(如過充、低溫、大電流等),從正極脫嵌的鋰離子會在負極出現嵌入異常的情況,鋰離子就只能析出在負極表面,這種現象被稱為“析鋰”。
“析鋰”發生時,鋰離子在負極表面可能會還原成不同形態的金屬鋰,其中樹枝形狀的金屬鋰被稱為“鋰枝晶”,它會隨著析鋰現象而不斷“生長”,這一過程基本不可逆,最終有可能會穿破正負極間的隔膜,從而導致電芯的內部短路,并最終引發熱失控。需要通過針刺試驗來模擬電芯內部隔膜被穿破的情況,以驗證電芯本身的安全性。
二
安全性能
刀片電池所采用的材料本身就更安全。NCM三元材料在溫度不足200℃時就會開始分解并放出大量熱;而磷酸鐵鋰材料要在溫度接近500℃時才會開始分解,且在分解過程中不釋放氧氣,放熱速率也遠低于NCM三元材料,不易發生熱失控更不容易起火燃燒。
刀片電池的結構也更安全。
相比方方正正的方殼電池,又長又薄的刀片電池擁有更大的表面積,在發生內部短路時,熱量會被快速散發掉,讓聚集的熱量達不到磷酸鐵鋰材料的分解啟動溫度,從而保證了電芯不會輕易發生熱失控。
鋰電池的生產主要分為極片制造、裝配、注液等幾個步驟。根據比亞迪的介紹,刀片電池的生產難點主要在于極片制造。
“長”是刀片電池各種核心優勢的根本,而長達960mm的刀片電池,其內部的極片自然也要達到這個級別。市面上主流的電池產品極片大多處于500mm以下的級別。
好針對刀片電池的需求,開發出了超寬幅的極片生產設備,弗迪電池工廠的涂布設備,可以實現1300mm寬度的極片雙面涂布,單位面積的涂敷重量小于1%,寬度尺寸偏差小于0.5mm,速度為每分鐘70米。
在輥壓工序,弗迪工廠的輥壓設備可以實現1200mm寬度的極片輥壓,可以將極片厚度差控制在2微米以內,速度為每分鐘120米。
生產長度960mm的刀片電池,關鍵就在于其寬幅極片生產工藝。極片并不是生產刀片電池的唯一難點。刀片電池采用了疊片工藝,相較卷繞工藝實現了更高的能量密度,但如此長的極片,要保證分切地一致、堆疊時對齊,才能保證生產出的電池擁有良好的一致性。通過完全獨立自主開發的設備和裁切方案,弗迪電池工廠的疊片在960mm寬度的基礎上,實現了每分鐘200片的疊片速度和小于0.3mm的對齊公差控制。按照官方說法,這一速度達到了世界領先的水平。
三
刀片電池CTP技術
刀片電池實際上也是一種CTP(Cell To Pack,無模組)方案,屬于結構創新而非材料創新。CTP技術大幅減少了電池組中的電池模組,將十數個小的模組變成了兩個或四個大的模組,從而省去了大量的零部件、連接線和殼體,在相同體積的電池組中容納了更多電芯,提高了電池組整體的能量密度。
比亞迪的刀片電池組由于其電芯本身足夠長,通過特殊的設計和組裝工藝,實現更徹底的無模組化。
其他廠商的CTP技術,依然是基于現有的電芯對布局重新設計,這導致電池組的尺寸控制依然會被電芯的規格所限制。而比亞迪的刀片電池由于形狀規整、排列簡單,電池組的尺寸可以直接實現電芯級的調整。
刀片電池也是一種磷酸鐵鋰電池,比亞迪針對刀片電池組進行了多項專門設計,以保證其低溫性能。
刀片電池組中全部采用了液冷式熱管理系統,在電芯的上下部分采用了大面積的保溫材料,以保證熱管理系統可以良好運作。在極片材料上,采用了納米化的磷酸鐵鋰通過減小材料粒徑縮短鋰離子的遷移路徑,改善了電池組的低溫功率性能。
刀片電池組在零下20度的環境下,依然可以保持常溫90%的放電能力。
刀片電池組實際上也是一種CTP方案,它的電池組內部直接就是一個個的電芯,并非直接放置在電池組中的,而是被各種連接件安裝、并通過特殊膠水固定的。這種用來固定電芯的膠水可以牢牢地將電芯固定在電池組中,同時起到一定的導熱、阻燃和緩沖效果,但相應地,電芯被黏在一起之后就很難再拆開。如果電池組中的單個電芯出現故障,就要直接更換整個電池組。而傳統的模組化電池組,就可以通過更換單個模組來維修,這無疑大大增加了采用刀片電池車型的電池故障維修成本。
刀片電池并沒有大家想象中的那么神秘,它本質上依舊是磷酸鐵鋰電池。但在結構上進行了大量的創新,從而實現了優秀的安全性。刀片電池,關鍵就在于比亞迪的先進工藝,包括寬幅極片的制造、高速高精度的疊片工藝等等,這些是比亞迪的核心技術,磷酸鐵鋰材料不能滿足人們的續航需求時,刀片電池生產工藝或許也會被用來生產三元鋰電也說不定。
BYD刀片電池拆解
在網上整理和瀏覽資料的時候,發現一個刀片電池系統的拆解,是對一些比較有趣的部分整理。當然,我個人最感興趣的部分是電子電氣部分,今天先分享這部分的內容,后續會就結構和冷卻部分再逐一分解,隨后有機會整理一些專業機構對刀片電池的測試分析,做一些摘錄。下圖左邊是比亞迪做的50kwh+低電量的電池系統,右邊是70+kwh的上下疊層雙排電池系統。有一個共同的特征,就是比亞迪的電池需要一根比較長的母排接回來。
圖1 比亞迪的梯度一個是改變長度,一個是疊兩層
在結構化的設計中,從電氣角度中間需要連接整塊電池的兩端,所以我們能看到兩根很寬的正極和負極的母排連接一體化電池的帶電兩端到BDU配電盒,如下圖所示。
圖2 刀片電池系統的配電盒
備注:據參考的拆解信息說,這根母排的材質為鋁。
而這個BDU配電盒,是有點像我們通常見到的PHEV的接口設計,盡可能復用中間排氣管道的凸出的設計。刀片電池在整車上是兼容BEV、PHEV兩種不同的設計,所以目前看下來都是這樣統一地堆在電池系統上方的設計。
圖3 刀片電池的配電盒輸出
如下圖所示,母排通過螺栓和刀片電池的模組輸出極進行連接。
圖4 高壓母排和模組的連接是用兩個螺栓
為了固定這個BDU,在水冷板上設置了四個固定點,然后為了進行電隔離,工程師采用了一塊四四方方的絕緣墊,來進一步加強絕緣。
圖5 BDU配電盒下面的絕緣墊和水冷板上的四個支撐點
電池管理系統是集成在這個配電盒里面,需要注意的是,這里BMU取消了獨立的外殼,BMU嵌入在BDU里面,然后擰上了一塊蓋板。
圖6 接下來是這個重點的BDU
不知道為啥,現在比亞迪的電路板特別喜歡局部做這種。
圖7 比亞迪的電池管理系統
在電池管理系統里面,配了兩個主接觸器,回路里面有一個比亞迪自制的Shunt電流傳感器,還有一根400A的熔絲。
圖8 BDU的下層
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