從2020年夏天開始,我們就開始聽說有關于4680電芯和CTC電池方案。
這兩項技術真正應用的時候,我們等了2年。特斯拉Model Y使用上了特斯拉自研的4680電芯,用的是CTC技術;比亞迪也用上了CTB電池技術,這也是CTC的一種。兩個電動車巨頭在無法突破電池配方瓶頸的時候,開始了在機構和利用率上發力。
特斯拉的4680電芯上車之後,密度比原來使用供應商提供的電池更高,讓整車續航提升16%。同時隻需要950顆電芯,能讓能量密度達到330Wh/kg。
電動車對于續航裡程的追求,就是用上能量密度更高的電池從而獲取高續航裡程,那麼在配方無法突破的時候,隻能讓電池包内塞入更多的電芯來提高續航。接下來的每一款類似于CTC技術的電池包,都應該是這個初衷。
但如果都用上類似CTC的這種電池技術,一旦車輛出現事故,電池可能真無法修複?
開上特斯拉,電池隻能換?
美國市場的特斯拉Model Y最近交付的車型,已經開始有使用4680電池的車型,之後可能也會在中國産的特斯拉車型上使用這種CTC電池包。這種電池有利有弊,雖然提高了能量密度續航上的改變很大,但,碰撞之後,它修起來費勁程度還不如直接換一塊新電池。
先說這類技術的優點,搭載4680電池的特斯拉Model Y直接把電池包做成了車底,座椅直接地布置安裝在了電池包上方,把座椅和電池隔開的也就隻有幾個橫梁。然後,在電池總重量隻有500kg以内的前提下,能量密度達到了80kWh。
輕,而且密度高。
但,我們也要承認,4680電芯和CTC技術的設計确實是目前最先進的;即便先進,目前也還是一個發展初期的階段,仍然存在不夠成熟的地方,例如維修性上。
特斯拉的CTC,為何不建議修複?
在拆解開特斯拉使用的CTC電池包之後,内部是被大量的聚氨酯發泡膠水所覆蓋,用量已經不能算是填充,而是誇張到包每一個電芯都緊緊包裹在一起。這種材料的特性,包括了松軟、阻燃、保溫、隔音和減震,而且化學性能比較穩定所以使用周期也相對來說比較長。
特斯拉使用這種材料的目的不難理解:
1.為了固定電芯,以取代常規電池包内的固定支架,進一步提升能量密度;
2.提供電芯之間的隔離和緩沖,這在提升颠簸振動工況下的穩定性和碰撞安全性都有積極作用;
3.材料的隔熱性能不錯,有效降低電芯之間的影響以及外部環境對電池本身的影響。
同樣,這也是特斯拉的CTC電池難以修複的原因之一。
按照正常邏輯,碰撞導緻電池包受損,解開電池包底殼、把粘性非常高的填充材料整層去除、然後再換裝單個或多個電芯,之後還要把填充材質重新覆蓋在電池包内。沒有維修性,同時對于電池回收行業來說,也是一個“噩夢”。
以上,應該是一個單體或多個電芯更換維修的流程。如果換到特斯拉的CTC上,同樣的操作流程來維修電池,費用上應該夠換一塊新電池的價格了。
是不是用上CTC或者類似結構的電池,都不能修?
無維修可能,是CTC類電池通病?
現在國内使用上CTC電池技術的,有零跑CTC電池底盤一體化技術、比亞迪CTB電池車身一體化技術。目前就這兩個可選,之後可能還會有甯德時代等供應商推出的“CTC”電池。無論怎麼命名,它們用的技術類型底層都還是CTC。
那麼這類CTC産品,能不能修?
零跑的CTC電池結構的使用,是地闆面闆和地池上殼體合二為一,電池結構被分為上殼體和電池本體兩個部分,之後是通過密封膠讓全車與電池包的密封。這樣一來,維修便利性上可能會優于特斯拉的CTC電池,畢竟不是直接鑲嵌在座椅下面那種結構。
但,便利也就僅僅是把電池包從車身中取出來,這一個環節。電池内部同樣,是直接用電芯怼進去的,沒有了電池模組這麼一說,所以内部應該也會被填充材料所包裹,但用的是什麼不得而知,但得達到減震、穩定、粘合性強、防火等這些必要條件。
同理,比亞迪的CTB也一樣。上下兩層的粘合劑直接封裝在電芯周圍,這一點就足以讓維修的可能性降到最低;而且比亞迪的刀片電芯在CTB電池系統中,還起到了加強梁的作用,如果出現事故,電芯也會受力。
所以無論是單顆電芯損壞,還是碰撞事故造成的多顆電芯損壞;從維修步驟來看,修有可能要比換電池更費錢。
話說回來,上面提到了我們現在能見到的CTC類電池,都是技術的最初期産品,從CTP叠代而來的。目前最先進的技術,但還沒經曆過技術叠代,所以仍然存在不成熟的點。接下來同樣需要考慮維修便利性的,還有固态和半固态電池,單電芯損壞、電池包受損怎麼修?修還是換?這些都是問題,而且産品初期一般都無法解決的特别好。
對于電動汽車,是不是真的買得起修不起?
對于我們絕大部分普通消費者來說,遇到損壞底盤或者電池的這種事故,概率應該不會很大;除非特大、嚴重交通事故,那一般電池也不用修了可以直接換車了。理性點看待這件事情,電動車底盤尤其是電池周圍,都會加入更多的安全梁,包括縱梁、橫梁都是為了确保電池在碰撞之後能保持穩定、安全、不起火。
事物發展科技進步必然伴随着兩面性,除了電池,大部分高端些的電動車馬上還要走向一體壓鑄的道路。像之前特斯拉Model Y一體壓鑄維修費用20萬左右,如果再加上電池的維修費用,可能直接換車比較劃算。
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