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2020年07月01日 | 电池系统大模组和CTP的设计
2020-07-01 来源：《汽车电子瞭望台》
ER6 电池系统（来源：绿芯之友）
引言：今天绿芯发了荣威 ER6 的最新方案《如何在提高能量密度的同时，确保安全可靠？—— ER6 电池系统解析》，从下半年开始大模组和 CTP 的方案陆续会出来，我们可以根据目前的信息来整理下目前以大模组和 CTP 为代表的方案特点。
01 大模组的架构
ER6 是典型的从 355 模组往大模组过度的一个电芯，这个电池设计是在之前整个 Pack 的尺寸结构中，按照结构的设计考虑多个标准模组进行打散重组，根据 Pack 系统集成的定制化大模组的方案。在这种方案里面我们能看到
1）模组的数量少了，随之而来的零件数量大幅减少，主要是模组固定、Busbar 连接、低压连接线很多的工作，都在模组内完成了 2）ER6 的案例里面体积能量密度提升 34%，电池包体积能量密度提升了 34%。在同等尺寸电池包，电池能量提升了 20kWh 电量
图 1 从标准模组到大模组（来源：绿芯之友）
下面这张图非常的典型，CMU 从之前的主从结构简化为三个，水冷板从每个模组进化到每个 Section，到现在一共两块水冷板，与之对应的管路也减少到了很少一部分。母线排其实简单来说，真的只有 8 根。
图 2 大模组方案下的零部件简化（来源：绿芯之友）
我觉得现在的核心问题，还是在方壳大电芯的路线下，用 811 的化学体系，这个泄压阀开起来差异性很大，而且电芯的耐受性差异很大。使用大模组的办法，可以有效的在同等壳体里面放入更多的能量，因此就不需要走升级电芯才能升级能量的做法，这种做法有效的控制了能量需求和安全性折衷的问题。
02 CTP 和大模组的差异
无独有偶，北汽的 EU5 是第一个宣布使用 CTP 的，在这个案例里面，也同样是从 355 模组切换到 5 个大模组 CTP 的方案，模组的尺寸是根据 Pack 的原有尺寸进行分解，然后统筹长宽进行设计。
我们可以理解为，CTP 发展到乘用车里面，是以之前车型的 Pack 设计为出发点，在尺寸分割上采用统筹，使用双排模组把模组加大到 12kwh（这个数据比 590 模组大一倍） 当然大模组的设计差异，最主要是 GB 标准把模组安全拿掉了，只考虑 Cell 和 Pack 这两层的安全性和考核性能，这样重组之后的 12kwh 的大模组如果结构上不能支撑原有的结构设计要求，就考虑借用 Pack 的设计，使用胶水把 Pack 和这个大模组进行粘接形成一体化，目前看下来这是一个最大的分界点。
当然这个里面，相似的电量，减重的效果大约有 80kg，这些重量的下降意味着 cell=>Pack 成本的下降，主要降在这里。
图 3 CTP 设计减重的效果
小结：今年下半年，大部分车企的新一代的电池系统会陆续更新，某种意义上 MEB 从之前的 MQB 的 390 模组往 590 模组也是一种模组大型化的设计，而依托于原有电芯规格改进而来的双排大模组定制设计的方案会陆续看到在国内企业上市，各个车企都开始下一阶段 500 公里和 600 公里车辆的军备竞赛，除了特斯拉以外大家也可以看看。
史海拾趣
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