2021年模組設(shè)計(jì)的趨勢(shì)

這幾天 1000 公里和快充的事情成為了爭(zhēng)議，不過(guò)根據(jù)目前的狀態(tài)，這類 100kwh-150kwh 的電池系統(tǒng)短期內(nèi)并不會(huì)大規(guī)模往市場(chǎng)上推廣。2021 年主要的是從原有的 148mm 寬度的電芯往 220mm 寬度的電芯，而 60-62kwh 的 LFP 電池將作為國(guó)內(nèi)外基于 590 模組設(shè)計(jì) Pack 的低端配置，這個(gè)可以作為 PK 大眾 62kwh 的低端解決方案值得我們注意的內(nèi)容。

01、62kwh 的 LFP 方案

LFP 電芯目前形成幾種規(guī)格體系，一個(gè)是原有 173mm 寬度的體系，主要用在大巴上；然后就是基于 148mm 的電芯，這類電芯和目前 148mm 的 177Ah 往下來(lái)做形成 130Ah 左右的規(guī)格；而新的基于 220mm 的電芯的 157Ah 的電芯作為新的系統(tǒng)方案確實(shí)是很有意思。對(duì)應(yīng)的基于高電壓 5 系的電芯的容量約 242Ah。 三元往上做到約 95kwh 1C 按照 1/3C 來(lái)算大概就是 100kwh；而 LFP 按照 1C 來(lái)算 62.7kwh，按照 1/3C 大概在 65kwh，目前就形成了這種用 LFP 電池打低端，采用同樣尺寸規(guī)格的電芯，來(lái)做大模組來(lái)滿足不同車企的 Pack 尺寸的模式。

表 1 現(xiàn)有的主要規(guī)格

從 Pack 的角度，如下圖所示，填充領(lǐng)域最多可以支撐 6 個(gè)雙模組+2 個(gè)單模組的方案，最高支持 120+以上的電芯做集成。

圖 1 LFP 方案和三元方案的對(duì)比

需要注意的是這里存在兩種變種，590 雙模組和 590 長(zhǎng)模組，這兩者的區(qū)別主要是基于模組內(nèi)電芯的數(shù)量有差異，

1） FPC 采集，16 個(gè)電芯采用兩根 FPC；而 32 個(gè)電芯做了差異，采用 4 根 FPC

2） 兩種模組都采用鋁排來(lái)進(jìn)行連接，如下圖所示

3） 16 個(gè)電芯取消了側(cè)板，而長(zhǎng)模組則保持側(cè)板進(jìn)行連接

圖 2 改進(jìn)型的 590 設(shè)計(jì)（雙拼）

圖 3 基于雙排電芯的長(zhǎng)模組，數(shù)量可以達(dá)到 32 個(gè)

在 Model3 上采用的模組內(nèi)嵌水冷板以后，在這種設(shè)計(jì)中也采取了模組集成水冷板的模式，如下圖所示。這種設(shè)計(jì)是在所有類型的電芯的得到應(yīng)用了。

圖 4 大模組設(shè)計(jì)的內(nèi)嵌的水冷板設(shè)計(jì)

02、平臺(tái)化低端 LFP 的滲透

從特斯拉開(kāi)始大規(guī)模導(dǎo)入 LFP 以后，其實(shí)乘用車平臺(tái)在 Entry Level 的 LFP 導(dǎo)入必然是一個(gè)趨勢(shì)，無(wú)非之前給的電池的體積有限，限制了 LFP 最大支持的電芯電池能量。隨著車輛本身給電池系統(tǒng)的尺寸足夠，這個(gè)能量會(huì)進(jìn)一步拉高往 65kwh 方向走。所以基于目前的情況來(lái)判斷：

1） 導(dǎo)入平臺(tái)化的企業(yè)，LFP 的電池在 2021 年 6 月份開(kāi)始逐步導(dǎo)入，這個(gè)低成本方案是應(yīng)對(duì)無(wú)補(bǔ)貼的，由于電池的殼體比較大，在目前的方案下很難讓能量密度滿足要求，但是成本的優(yōu)勢(shì)使得這種方案與基于補(bǔ)貼方案的三元差異并不大

2） 基于三元的方案，可以采用 16 個(gè)單排，32 個(gè)雙排的模式，進(jìn)一步增加集成度，從目前的集成情況來(lái)看，這種設(shè)計(jì)下，CTP 對(duì)比并沒(méi)有明顯優(yōu)勢(shì)，我相信這種設(shè)計(jì)的生命力是比較強(qiáng)的

3） 目前大模組方案，基本上把之前模組線和 Pack 線的自動(dòng)化打斷了。32S 的模組有 117V，電量有 28.4kwh，這基本就是一個(gè)小模組，在這個(gè)分支上可以衍生出把這個(gè)模組封成一個(gè)通用型小 Pack 的設(shè)計(jì)

小結(jié):目前看到的 LFP 方案，是基于主流尺寸做的。所以比亞迪所提的加入針刺實(shí)驗(yàn)和把熱擴(kuò)散時(shí)間增加到 30 分鐘，其實(shí)對(duì)于當(dāng)下的 LFP 方案來(lái)看沒(méi)有差異。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)要求，可能進(jìn)一步加速 LFP 的部署。