【原】寧德版特斯拉Model 3的模組與Pack設(shè)計(jì)

知化汽車(chē) 2021-07-30

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特斯拉在Model3這個(gè)單一車(chē)型上的電池供應(yīng)策略為其后面整個(gè)車(chē)輛電池策略體系做了一個(gè)非常好的嘗試，基本上構(gòu)建了針對(duì)不同車(chē)型配置不同材料體系電芯的供應(yīng)框架。

與此同時(shí)，為進(jìn)一步保證供應(yīng)鏈的安全，滿(mǎn)足產(chǎn)能的需求，特斯拉在國(guó)內(nèi)又增加了LG化學(xué)和寧德時(shí)代做為二供、三供，近期又有傳聞，億緯鋰能也將會(huì)為其提供磷酸鐵鋰電池。億緯鋰能與特斯拉的接觸也不是短期的事情了，而且它在為小鵬P7提供鐵鋰版的電池系統(tǒng)，所用的方案與寧德版的Model 3類(lèi)似，所用的模組（類(lèi)似）在今年的上海車(chē)展有展示出來(lái)，如下所示。

這是一種沿整包縱向布置的大模組，寧德時(shí)代的Model 3電池系統(tǒng)就是基于特斯拉原有的電池外包絡(luò)與箱體內(nèi)部結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)的。相比于LG版的標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航，寧德的鐵鋰版電池系統(tǒng)更接近于松下版本。

CATL版的電池包是采用了兩個(gè)大模組、兩個(gè)小模組的思路，大的模組為1P28S（1并28串），小的模組1P25S（1并25串），共計(jì)1P106S。

電芯為160Ah磷酸鐵鋰，電壓按3.35V來(lái)算的話(huà)，整包電壓為355.1V（磷酸鐵鋰額定電壓為3.2V左右，這樣整包電壓為339.2V；在早期的設(shè)計(jì)中，由于整包電壓太低，特斯拉曾要求寧德時(shí)代將電壓平臺(tái)再提高些；所以這里推測(cè)在3.3V左右(根據(jù)模組82.35V，得出3.3V)；根據(jù)LG和松下版的電池包標(biāo)稱(chēng)電壓為355.2V；所以這里取3.35V做為一個(gè)推測(cè)），電量為56.8kWh。根據(jù)工信部的公告，寧德版的電池包比能為125Wh/kg，這樣推下來(lái)，整包的重量在454.4kg（國(guó)內(nèi)博奇數(shù)據(jù)拆測(cè)的重約465kg，推斷基本吻合）。

寧德版的電池包在總體的技術(shù)上與Model Y的方案更為一致，上蓋外層、與車(chē)身相接觸的防護(hù)墊變成條狀；用于防護(hù)保險(xiǎn)絲的塑料殼去掉；等。不同之處包括：由于是采用的磷酸鐵鋰，下箱體內(nèi)表面用于進(jìn)行熱失控防護(hù)的云母片去掉了；另外采樣的方式和BMU的板子也都有變化。

整個(gè)包的電液連接布置如下所示：其中，粉色是水冷管路的連接，采用的是快插方式；綠色的是模組的高壓連接；兩個(gè)紅色的是防冷凝水和泄放（推測(cè)），與松下版的保持一致。

模組的整體形態(tài)如下所示，模組的高約為95mm（不含極柱），電芯的高度約為70mm，也就是說(shuō)模組之外的器件占了25mm左右。

模組的整個(gè)結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)類(lèi)似于標(biāo)準(zhǔn)模組的思路，去掉了底板；側(cè)板呈L型，以便承載電芯；由于采用了液冷設(shè)計(jì)，所以側(cè)板L型下部有開(kāi)口，這樣水冷板可以推進(jìn)去，如下圖示意。通過(guò)這種方式，形成模組的集成液冷結(jié)構(gòu)。

側(cè)板的內(nèi)表面噴絕緣漆，電芯與側(cè)板通過(guò)膠粘完成連接固定。

與高手過(guò)招的好處就在于你可以快速的提升自己，迸發(fā)出更多的想法和理念，寧德時(shí)代在配合特斯拉的這個(gè)Model 3改版過(guò)程中，衍生的方案近10種，這可以從它的專(zhuān)利布局中一一找到，其中最為接近實(shí)際方案的一個(gè)專(zhuān)利為CN112310524A，大家可以詳細(xì)參考下。

目前，特斯拉在3個(gè)電芯供應(yīng)商上，配置出的不同方案比能從125Wh/kg，到145、153、160、170Wh/kg，這種變化有因電芯材料，也有因結(jié)構(gòu)上的調(diào)整；特斯拉基于4680的structure battery即將替換2170一代，比能將再上一個(gè)臺(tái)階。那么不同供應(yīng)商的方案也需要及時(shí)跟進(jìn)，匹配特斯拉下一代車(chē)型的需求，從技術(shù)路線(xiàn)上來(lái)看，LG如仍以圓柱供應(yīng)，則較容易切換，寧德如以方形繼續(xù)匹配，則可能需要采用CTP的方案。

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