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宁德时代又鼓捣了个新技术概念MTB,牛吗?有专利吗?

放大字体 缩小字体 发布日期:2022-09-20 16:00:07   浏览次数:22
核心提示:2022年09月20日关于宁德时代又鼓捣了个新技术概念MTB,牛吗?有专利吗?的最新消息:最近,在纯电车领域,又出了两个新技术概念。一个是宁德时代的MTB技术,另一个是哈佛研究的新型固态锂金属电池。简单科普2句。MTB技术,英文全称为Module to Bracket,


最近,在纯电车领域,又出了两个新技术概念。

一个是宁德时代的MTB技术,另一个是哈佛研究的新型固态锂金属电池

简单科普2句。

MTB技术,英文全称为Module to Bracket,指将模组直接集成至车辆支架/底盘,依旧是一种电池包结构优化层面的技术,只不过适应对象是重卡车型。

据宁德时代介绍,新一代MTB技术可应用于底挂充换电重卡及工程机械上。目前,每10辆重卡或工程机械,其中有9辆都配套宁德时代动力电池

MTB技术较传统电池包+车架 / 底盘的成组方式体积利用率提升 40%,

重量减轻 10%,从而增大车辆载货空间,提高载货重量。

至于新型固态锂金属电池,这款电池使用的是纯金属形式的锂,而不是目前市场上电动汽车电池所用的锂离子。

同时,“固态”是指使用固体电极和固体电解质,而不是锂离子电池中的液体或聚合物凝胶电解质。

人家哈佛研究人员说,这电池有望实现3分钟内完全充电,并且可持续使用20年。

新电池那么牛?敢信?

01MTB技术究竟是啥?

9月17日晚间,宁德时代宣布,首创的MTB技术将率先应用于国家电投启源芯动力换电项目,成功落地其换电重卡车型。

大家一头雾水,宁德时代近来特别爱造词,概念一个接一个。

之前麒麟电池热炒了半天,风头改过特斯拉4680。

怎么,又突然冒出来了个MTB技术,啥玩意儿?

其实,MTB很大众。

与宁德时代CTP(Cell to Pack)、CTC(Cell to Chassis)思路相似,MTB也是通过提升空间利用率来提升能量密度。

很多人不了解MTB,其实这更像是改头换面,只不过适应对象从原来的乘用车变成了重卡。

众所周知,重卡和工程机械电动化的两大痛点——电池空间有限、应用场景复杂恶劣,对电池包的结构要求也比一般乘用车更高。

所以,要理解MTB,得先懂CTP CTC 。

科普2句CTP(大模组、去模组化)、CTC(电池底盘一体化),很多用户可能并不了解电车电池结构的技术演进。

以电池形态和集成程度为参考,电池结构的演变可分为模组标准化、CTP、CTC三个阶段。

早期电动车发展,很混乱,大量老车企油改电,各自放飞思路。搞得电芯厂商苦不堪言,因为不同车型对电池需求不同,所以逼的供应商生产的电芯形状、尺寸五花八门,直接导致电池包结构各异,包内模组和布置也各异。

为了解决这问题,将电芯生产标准化,以争取规模化生产实现降本增效,例如德国汽车工业协会(VDA)推出的电芯尺寸标准。但由于统一电芯尺寸难度太大,后转而致力于模组标准化。

前后诞生了 355、390、590 三种主要的标准化模组。

最早的355 模组对应尺寸355*151*108,最初应用于大众内部,主要搭载在 e-golf,audi Q7 e-tron 上,之后 LG 造出了相同尺寸的软包模组,又经过三星、宁德时代等多家电池企业推广,逐渐成为了行业通用的模组。

之后宁德时代的CTP,算是工艺上的大突破,模组进化的趋势是往标准化的大模组发展,而 CTP 实际上加速了这一迭代的速度,采取了更激进的集成方法。

宁德时代的CTP 1.0 技术电池采用大模组结构。CTP 3.0技术麒麟电池的系统集成度更是创全球新高。

CTC(Cell to Chassis)则是更先进的技术逻辑。

本质上就是将电芯直接集成在车子地板框架内部,即车身地板和底盘的一体化设计。这将在根本上改变电池的安装形式,相当于电池被重新布局。

举个例子,先进的制造、压铸技术将前车身、底盘电池包和后车身等多个部分直接压铸成车身,直接成一体化,在大幅减少生产环节的同时(CTC 配合一体化压铸可以节省 370 个零部件,为车身减重 10%,将度电成本降低 7%),也能做到更强的密封性。

整个电池包的技术演进逻辑很清晰,最早的大电芯、大模组、去模组、集成化趋势明显,电池企业和整车厂们通过对电芯、模组、电池包等环节的改进和精简,最终是为了最大化提升电池包的体积利用率、减轻车身重量降电耗、降低规模制造成本。

02MTB的水冷技术逻辑

MTB,简单点说,指将模组直接集成至车辆支架/底盘。

据宁德时代介绍,与传统电池包+车架/底盘的成组方式相比,该技术加持下的系统体积利用率提升40%,重量减轻10%;

通过引入U形水冷水热技术,电池系统寿命达10000次,较同类产品提升2倍以上;

电池寿命循环10000次?真的假的?

可配置140KWh至600KWh的电量,系统能量密度为305Wh/L、170Wh/kg,满足差异化使用需求;

该技术使得低框架设计可行化,整车重心降低21%;可在-35°C—65°C温度区间使用。

热管理技术与电池的续航、快充、安全、寿命、效率等关键性能密切相关,MTB方案与宁德时代此前发布的CTP3.0麒麟电池都应用了水冷技术,U形水冷板创新为此次MTB方案的亮点。

与麒麟电池的电芯大面冷却技术相比,U形水冷板的成型关键为热压机。

据了解,加热水冷一体管为一种叠层结构的产品,其在制作过程中均需要采用热压机进行热压成型,使得各层结构熔接固定在一起,长期以来,热压成型使用到的热压机只能热压成型平板状的加热水冷一体管。

目前,水冷板是热管理系统水冷功能的核心部件。国盛证券表示,液冷系统是新能源车安全稳定与电芯实现高功率充放电的基石,未来长续航、超快充将对电芯热管理系统提出更高要求,对应水冷板单车用量有望持续提升,预计2022-2025年新能源车水冷板需求量将由24万吨增至74万吨,CAGR达46%;其中动力电池水冷板需求量预计由13万吨增至47万吨,CAGR达55%。

A股公司中,银邦股份为比亚迪、宁德时代的动力电池水冷板材料(铝热传输材料)主供方;银轮股份的电池水冷板配套宁德时代;高澜股份是国内纯水冷却设备龙头,已切入新能源汽车领域。

 
关键词: 电池 模组 技术

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