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特斯拉锂電池深度評測

生活 更新时间:2025-02-11 09:51:37

特斯拉锂電池深度評測(刀片電芯适合做CTB)1

比亞迪海豹的熱度從年初就已經被擡到了一定高度,這其中不乏一項新技術為看點。

這項新技術就是比亞迪自研的CTB(Cell to Body)技術,說白了就是電池車身一體化技術,在比亞迪之前零跑做了CTC技術的量産車,特斯拉宣稱要在新的Model Y上使用CTC技術。不過零跑的CTC做的還不夠極緻,而比亞迪和特斯拉用的都是那種更極緻化的方案。

比亞迪的CTB和特斯拉将要用的CTC技術,有什麼不一樣?

比亞迪刀片電芯,天生适合CTB?

特斯拉锂電池深度評測(刀片電芯适合做CTB)2

CTB與CTC是兩種不同的技術麼?先回答這個問題,兩種方案本質上都是去電池模組化的解決方案,直接把電芯怼進車身底盤内形成最終的車身一體化産品。從解決方案的邏輯上沒有很大差異,目前來看隻是命名上的差異。

什麼是CTB/CTC,通俗易懂的話就是,在CTP還有電池模組的前提下進行電池包内部結構的優化,去模組、減重量、省空間、加電芯、增續航等。還不明白的話,看看現在智能手機産品都是電池一體化設計。

特斯拉锂電池深度評測(刀片電芯适合做CTB)3

明确幾個點,首先比亞迪CTB這套解決方案和特斯拉CTC方案一樣,且有别于零跑CTC方案的一個極緻化思路。從結構上來看,比亞迪CTB要優于零跑CTC,後者有電池模組,還存在優化空間;另外,比亞迪CTB先于特斯拉CTC電池量産。

先來看看比亞迪CTB技術,有什麼亮點:

1.去電池模組化,直接使用刀片電芯在電池倉内部與車底盤融合,電池系統體積利用率提升66%,上下采用雙層粘結劑;

2.内部使用鋁或鋁合金材質蜂窩狀結構件,正碰結構安全提升50%、側碰撞結構安全提升45%;

3.車輛垂向空間利用率提升,垂向乘坐空間增加10mm;

4.最大續航裡程700km,充電15分鐘續航裡程可達到300km。

看完以上亮點,其實優化的隻是電池艙的内部結構、空間利用率這幾個方面,沒有在電池的化學配比上做出調整。

比亞迪CTB技術,用沒用上新的電芯産品?

特斯拉锂電池深度評測(刀片電芯适合做CTB)4

使用的還是刀片電池所用到的刀片電芯,在這方面比亞迪有着一個優勢,當時刀片電芯主要是通過結構創新,成組時可以跳過模組這一階段,通過提高體積利用率達成在同樣空間下裝進更多的電芯為設計目标。把刀片電芯放在CTB方案中,需要做的調整就非常少;有人會問及結構安全性,刀片電芯在CTP方案下也是作為電池梁視為結構件的一員、上下鋁材質的蜂窩結構件在CTB方案下也沒有省去。

車身一體化方案對電池散熱是核心問題,CTB怎麼解決?

内部結構的優化就是在有限的空間内堆進去更多的電芯,要把電池艙内的空間利用到極緻,所以電芯與電芯之間的空隙非常小,帶來的問題就是對散熱的考驗。當比亞迪把刀片電芯的長度從435mm增加到945mm的時候能量密度提升了10%,也讓刀片電芯有了較大散熱面,再加上它的厚度很薄,所以能夠達成很好的散熱效率。

特斯拉锂電池深度評測(刀片電芯适合做CTB)5

比亞迪CTB确實是電池的一套全新的解決方案,使用的還是刀片電芯,在安全方面值得肯定也經過了漫長的市場驗證。現在回答小标題,是的,刀片電芯自設計之初就很适合做CTB車身一體化這個方案,。

那麼,它和特斯拉的CTC又有什麼不一樣?

兩者區别,在結構與電池?

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特斯拉CTC方案是将電池上蓋闆與車内座椅支架 車身橫向加強結構結合在一起,側向的受力完全由電池包承擔;比亞迪CTB方案提供側向強度和的扭轉剛度的橫向鋼梁還留在車上,而非結合到電池上蓋闆中。

比亞迪CTB方案從結構上來看更輕,沒有把車身橫向加強結構融合在一起,也不涉及車内地闆以上的零部件融合,所以電池維修的便利性要比特斯拉CTC高,同時也存在換電的可能性。

特斯拉锂電池深度評測(刀片電芯适合做CTB)7

從早期德州工廠傳出的特斯拉CTC方案的圖像來看,特斯拉CTC方案需要讓電池殼體承受前排兩個座椅、前排乘員腳部、後排乘員腳部區域;也就是說車内乘員是坐在電池殼體上方,而下方就是4680大電池的電池包。

在電池方面是一個核心區别,當比亞迪用上CTB方案把最大續航裡程提到700km的時候,使用三元锂電池的現款特斯拉Model 3最大續航已經675km了。

沒辦法磷酸鐵锂的先天因素決定了它的能量密度達不到三元锂一樣高,也正是因此,特斯拉CTC方案使用的是液冷模式,每兩排電芯之間插入一條液冷散熱片,保證散熱率更好。同時特斯拉還把電芯與電池系統的連接方式換成了接觸面更大的銅片、也把洩壓閥增加到了8個。

拿磷酸鐵锂做車身一體化的好處,不用太過于擔心在電芯數量極緻化應用前提下的散熱問題,弊端就是續航裡程肯定不如三元锂;拿三元锂做車身一體化,解決電芯散熱是第一大前提,做不好這個就不可能把電芯與空間利用率做到極緻(其中也牽扯到電芯自研能力),好處顯而易見續航裡程肯定優于磷酸鐵锂。

兩者的共同點,都做到了電芯與空間利用率的極緻化,都省去了模組這一環節;不同點是,磷酸鐵锂與三元锂的核心區别,決定了續航裡程和電池系統在解決散熱問題時增高的成本。

特斯拉锂電池深度評測(刀片電芯适合做CTB)8

最後說一下同樣存在的弊端,維修困難。由于已經不再是外挂電池包的CTP方案,電池已經與車身、整體架構實現了一體式的融合,所以無論是電池内部、電池因外力影響受損的情況下都需要對電池包進行拆解。

這樣一來對維修時間、成本來說都絕不是一件好事,但比亞迪CTB相比于特斯拉CTC來說維修更省事,不用拆解前排座椅,因為座椅支撐架構不直接安裝于電池上殼體上;而特斯拉方案是直接将座椅安裝電池上殼體上,也就是說如果想維修/更換電池,就得從座椅開始拆。

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