如何把LFP電池裝到Model 3的電池系統(tǒng)里面？

如何把 LFP 電池裝到 Model 3 的電池系統(tǒng)里面 昨天有不少的報(bào)道，Tesla 要在 Model 3 和后續(xù)的 Model Y 里面采用磷酸鐵鋰的電芯，在整個(gè)電池包的總體的尺寸和連接界面不動(dòng)的條件下，如何把大的方殼電芯（如果是 LFP 電芯的化，小電芯就不劃算了）裝進(jìn)去是個(gè)大的問(wèn)題。?

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Model 3 電池系統(tǒng)的替換? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
如下圖所示，想要不動(dòng)車(chē)輛的設(shè)計(jì)，只能在現(xiàn)有的電池系統(tǒng)尺寸里面加入新的 LFP 電芯，大致的可能性就是在這個(gè) Base Frame 的基礎(chǔ)上按照原有的模組來(lái)布置，可能在實(shí)際的尺寸上做相應(yīng)的調(diào)整，不過(guò)主體的空間就是這樣來(lái)使用。?

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圖 1 Model 3 原有的電池系統(tǒng)?

也就是說(shuō)，需要在原有的兩個(gè)大模組和兩個(gè)小模組，1948*323*81 和 1860*323*81。使用磷酸鐵鋰，可能可以使得原有 Model 3 電池系統(tǒng)在模組上的一些防護(hù)取消，節(jié)約出一些高度出來(lái)。好消息是，由于這個(gè)尺寸是按照 78kWh 來(lái)做的，這里有相對(duì)充分的空間可以給 CATL 的電池來(lái)使用。?

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圖 2 Model 3 的模組和排布?

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電芯的尺寸
CATL 原本的商用車(chē)的電芯容量從 50Ah，一路提升到 157Ah 起步，2019 年寧德時(shí)代的商用車(chē)用的最多的是 202Ah 和 271Ah，而在去年 11 月的北京公交展覽上新的電芯規(guī)格主要是在厚度上做一些差異化，形成了新的一組優(yōu)選的電芯容量。?

電池尺寸上升：隨著電芯容量的上升，能量密度從 140.19Wh/kg，現(xiàn)在最高可以做到 178.1Wh/kg，這個(gè)過(guò)程中，主要是電芯的高度和厚度提升帶來(lái)的效果，目前 271Ah 的尺寸為 173*202*72mm，202Ah 的尺寸為 173*202*57mm，主要是厚度的差異?
整包的成組率：從電芯的能量密度到整包的能量密度的提升效率，我們可以折算下，總體的結(jié)果如下所示，從原有的 72%，過(guò)渡到 83%，最高的已經(jīng)能超過(guò) 90%了。這個(gè)數(shù)據(jù)本身是和電池系統(tǒng)的重量有關(guān)系的，不過(guò)我們可以清晰的看到這個(gè)成組率提升帶來(lái)的成本下降。?

這些電池的尺寸是往高度、厚度方向上伸長(zhǎng)。為了滿足寬度的 323 尺寸和模組高度的 81mm 尺寸，整個(gè)電芯的規(guī)格可能需要做調(diào)整。而 1948 和 1860 的長(zhǎng)度是電芯的厚度的整除數(shù)，在這個(gè)數(shù)據(jù)下面去匹配額定電壓，原有的 96S 到了磷酸鐵鋰的串?dāng)?shù)要多一些。?

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圖 3 寧德時(shí)代的商用車(chē)的單體容量提升路徑?

所以根據(jù)以上的可能使用的電芯尺寸，應(yīng)該和 iX3 的電芯的寬度差不多 300mm+,高度 85mm 左右，厚度在 50-60mm，然后調(diào)整相應(yīng)的布局。

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圖 4 CATL 可能使用的電芯尺寸方向（矮電芯、加厚和變寬）?

而模組的布局也比較好理解，在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行 Apple to Apple 進(jìn)行替代。我們其實(shí)可以這么理解，不用 CATL 用標(biāo)準(zhǔn)模組根本沒(méi)辦法布局，這時(shí)候只能根據(jù)電芯的尺寸來(lái)開(kāi)發(fā)這個(gè)規(guī)格的模組，然后考慮在這個(gè)基礎(chǔ)上直接焊接和處理。?

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圖 5 方殼成組的方向?

小結(jié)：當(dāng)然這只是一種猜測(cè)，想要達(dá)到目標(biāo)的能量密度，特別是往高里程版本塞入這么多的能量，在不提高電池組厚度的條件下能做的選擇比較少，往里面用 LFP 裝 78kWh 可能有點(diǎn)為難了，如果是 NCM811 可能性更大一些