BMW I Venture投資了成立于2020年的初創公司Our Next Energy,這家一共募資了8500萬美金的企業,想要在密西根投資16億美金建設本土的20GWh磷酸鐵鋰工廠。這家企業技術路線,我也花時間來梳理一下。
從總體設計思路上,這家企業是圍繞磷酸鐵鋰(LFP)和無陽極電池(AFB),整個設計思路確實有點像寧德時代的AB電池。
第一個電池(Aries),采用我們知道的“cell-to-pack”,在電池Pack中直接堆放和使用磷酸鐵鋰 (LFP)來實現較高系統級能量密度。
第二項技術,稱為Gemini “高能電池組”,該技術與第一個電池復合使用,擴大續航里程。
▲圖2.兩種電池Aries 和Gemini
Part 1
產品的設計思路
這個第一代Aries電池主要面向商用車,電池能量為79kWh,尺寸規格為1630*766*288mm,系統的能量密度為144Wh/kg,287Wh/L。成組效率為76%。
▲圖3.第一代磷酸鐵鋰電池
第一代鐵鋰電池主要面向商用車、儲能方面,總體設計思路沒啥大的特色。
▲圖4.磷酸鐵鋰電池第一代商用車? ??
Part 2
復合的電池
在BMW投資以后,這家公司還給BMW提供了一套電池,主要使用Anode Free的電芯,體積能量密度達到了1007Wh/L。這是一款240Ah刀片無陽極電池,由于功率特性差,所以也是加入了復合的方法來使用。
▲圖5.BMW的iX的實物
這個面向的設計是185kWh的電池,兩種電池直接復合使用。
▲圖6.concept設計
這里面就是兩種不同循環的特性的進行組合,由于AFB的循環次數比較少,這家創業公司也知道這個事情,所以組合的時候,讓LFP作為主要的循環電池,讓AFB作為儲能的使用,這樣組合調度使用可以優化整個循環特性。
備注:目前AFB大家都能做成高能量密度但是循環特別不好的方案,但是這里就為了解決循環不好問題,采用了特殊的系統設計。
▲圖7.兩種不同的電池
在這里就設計了把AFB和LFP交替使用的做法,這里的好處就是由于刀片磷酸鐵鋰電池的熱特性要好一些,熱失控傳播的時候能抗住。
▲圖8.組合使用的兩種電池
這個電池系統由于整體的能量密度比較高,所以把DCDC都集成進去了。
▲圖9.兩種不同的電池
這里目的是藍色的部分可以吧單純的LFP模塊作為主要循環的產品,讓混合模塊作為能量們補充包,概念上就是能存儲能量,但是使用次數比較有限的LMO的Anode Free的電池包,這個化學體系選擇很有意思,也是圍繞成本去考慮。
▲圖10.主要的目的
小結:我覺得這家公司想法還是有的,也是根據現有電芯實際特點,做了高能量密度循環次數確實有限,安全性也不太好的特點,200次也能用到車上,真的是費心了。
審核編輯:劉清