鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：1346次 | 2022年06月28日
小鵬電池選擇：從圓柱"變道"方形和軟包
小鵬汽車和我是很有緣分的一家新造車公司，在幾位創(chuàng)始人剛開始出發(fā)的時(shí)候，那時(shí)候還取名叫桔子汽車。有很多的故事和，經(jīng)過若干年的發(fā)展，也走了一些彎路。在電池系統(tǒng)方面就存在從圓柱電芯轉(zhuǎn)向方殼和軟包的路線。
圖1小鵬的G3電池技術(shù)路線
早期的圓柱動(dòng)力系統(tǒng)
【文/汽車電子設(shè)計(jì)朱玉龍】小鵬汽車的電池技術(shù)，一開始的定位是從Tesla的模組設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)，進(jìn)行學(xué)習(xí)、仿和提高。本質(zhì)的問題是TSLA依靠一番打拼有了非常穩(wěn)定的電芯供應(yīng)商，在超級(jí)廠的建設(shè)中，出人出技術(shù)出錢。
對(duì)小鵬汽車來說，在設(shè)計(jì)層面可以參考、比較、改造和優(yōu)化，重要是后集成了液冷管，保險(xiǎn)絲等關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)部件的防火要求進(jìn)行分配，將阻燃的要求放進(jìn)去，落到實(shí)處的制造要Pack供應(yīng)商。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
在電芯的選取上面，現(xiàn)在分為比克的NCM還有德朗能的NCA，還有一個(gè)聯(lián)動(dòng)天翼（松下的國(guó)內(nèi)對(duì)接口子）做NCA。
備注：通告數(shù)據(jù)庫里面有一款使用了鵬輝能源
表1推薦目錄下的動(dòng)力系統(tǒng)的配置
電池選區(qū)的策略在這里有幾個(gè)問題：
1）三種電池的特性是有差異的，特別是安全性設(shè)計(jì)，在不同特性的電池上是否足夠有效，是要花費(fèi)很多的功夫的。
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
這種選擇可以看作一種防御策略，實(shí)際所有的圓柱電芯的選用實(shí)際的比例為如下圖所示，圓柱的電芯的選擇相比重要的新造車公司的方殼電芯的選擇，對(duì)集成工藝的穩(wěn)定性還有BMS的SOC精度和保護(hù)限制要求比較高，真正上量在跑，馬上會(huì)有壓力。
圖2比克和聯(lián)動(dòng)天翼的選用比例
2）電量不夠使用原有的18650電芯，是個(gè)很大挑戰(zhàn)，即使使用松下的NCA最大的擴(kuò)充也只有50.5kWh，隨著自主車企全面進(jìn)入400公里，不到400公里的G3被詬病里程少就很麻煩。
所以在這里程這件事情上，直接促使小鵬做了一個(gè)戰(zhàn)略決策：從原有的圓柱電芯的技術(shù)路線切換到方殼和軟包兼容的標(biāo)準(zhǔn)模組上來。我們可以翻閱早期小鵬汽車所做的專利，大部分都是圓柱電芯相關(guān)的工藝路線。
表1推薦目錄下的動(dòng)力系統(tǒng)的配置
方殼和軟包技術(shù)路線
在里程數(shù)還有動(dòng)力總成配置的方面，小鵬汽車在動(dòng)力總成來說走了一條相對(duì)特殊的技術(shù)路線，和大多數(shù)的傳統(tǒng)車企的技術(shù)路線并不一致。因此在動(dòng)力鋰電池成本大幅下降的同時(shí)，沒有享受到這個(gè)紅利。
事實(shí)上從18650的tesla早期的模組設(shè)計(jì)，切換到類似Model3的長(zhǎng)模組這個(gè)要很大的挑戰(zhàn)。
如下圖所示，G3的這款車，早期是圍繞類似ModelX的矮Pack設(shè)計(jì)的，所以切換到方殼以后，為了盡可能利用空間，也嘗試了在前排堆模組。
而且為了有更好的一家，在標(biāo)準(zhǔn)模組上也導(dǎo)入了一家戰(zhàn)略的軟包供應(yīng)商，在G3和P7上都實(shí)現(xiàn)了雙供。在這里倒逼決策者的重要因素是成本、能量密度（補(bǔ)貼系數(shù)）還有電池能能（代表車輛的里程和和之對(duì)應(yīng)的車型競(jìng)爭(zhēng)力）。
圖32019和2020年G3的電池系統(tǒng)比較
而在P7上則從148mm的電芯切換到220mm的電芯，但是為了考慮到轎車的設(shè)計(jì)，電芯的高度從103mm降低到84.5mm，也就是PPE的設(shè)計(jì)目標(biāo)規(guī)格。
圖4P7的電池專利示意圖
【小結(jié)】我覺得小鵬汽車的技術(shù)轉(zhuǎn)向，在一段時(shí)間里面承受了很大的壓力，當(dāng)時(shí)車主在舉著旗子是很難受的事情。但是切換過后整體的G3的競(jìng)爭(zhēng)力跟上了2020年整體進(jìn)步的節(jié)奏，有時(shí)候路是必須要去選的，到P7這點(diǎn)能把能耗降低，電池系統(tǒng)變化帶來的設(shè)計(jì)紅利功不可沒。
