21款電池系統(tǒng)難拆指數(shù)排行

2024-08-12 09:12:47·  來源:知化汽車
 

隨著對集成度和集成效率的追求,當(dāng)前的動力電池系統(tǒng)在設(shè)計思路上越來越簡單,但制造工藝上越來越復(fù)雜,大范圍對膠粘技術(shù)的使用,讓之前容易維修和拆解的電池系統(tǒng)(以各類模組方案為代表)變得越來越難以拆解、甚至維修。


基于我們對一些電池系統(tǒng)的一手拆解經(jīng)驗,這里對一些主流車型的電池系統(tǒng)拆解難度進行一個對比。評價一個電池系統(tǒng)是否好拆,目前還沒有一個公認(rèn)的、系統(tǒng)的方法,這里根據(jù)我們自己的幾個維度指標(biāo)進行判斷,注意:以下的所有指標(biāo)都建立在正常拆解條件下,即不需要進行低溫冷凍或是火烤,不需要用特制的化學(xué)藥劑,僅利用物理工具和常規(guī)化學(xué)品進行拆解。


這些指標(biāo)是:


(1)是否可以拆出完好的電芯,這是最為重要的指標(biāo),這里的完好是指結(jié)構(gòu)上不會有明顯的形變,刮擦,能夠勝任各種基本的電氣性能測試和安全測試分析,甚至可以繼續(xù)進行梯次利用;


(2)是否需要對箱體/護板/冷板等結(jié)構(gòu)件進行切割。這里主要是指為了能夠拆出電芯,是否需要提前拆破壞箱體(下箱體或上蓋),護板,冷板;


(3)是否需要特制工具,是指為了拆下電芯,是否需要定制特別的拆解工具,如拆4680的特制套筒類工具,還有分離長刀片電芯需要的切片類工具;


(4)是否需要長時間浸沒常規(guī)化學(xué)品等。


這里將拆解難度按星級進行分類,星級越高,代表拆解的難度越大,以下是20款電池系統(tǒng)的難拆指數(shù)排名:


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▲ 21款電池系統(tǒng)難拆指數(shù)排行


注:表中"CTP指寧德時代三種CTP外的、沒有縱橫梁的系統(tǒng)集成方案。"


1、上汽魔方電池,難拆指數(shù)五星★★★★★


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▲ 上汽魔方電池


魔方電池是目前為止,我們拆過的電池包中唯一難拆指數(shù)達到5星的,主要原因在于,該款電池包完全無法在純物理拆解的情況下,得到完好的電芯。由于它是躺式電芯的方案,每兩個電芯作為一個基于單元,這個單元的上下大面均被結(jié)構(gòu)膠粘死,無法將上下的結(jié)構(gòu)件與電芯分離,為了能夠拆解,往往需要先將整個“模組”單獨切割下來,再繼續(xù)拆解。由于膠粘的牢靠,又是在大面粘接,電芯在與結(jié)構(gòu)件分離過程均會把電芯的殼體撕扯變形。


另一個難拆指數(shù)可能達到5星的是蔚來的150度電池包,采用的是軟包電芯+CTP的思路,這讓在軟包電芯與膠進行分離時,幾乎不可能。我們目前尚沒有進行拆解,拆解完成后再更新評分。


2、特斯拉Model Y 刀片版,難拆指數(shù)四顆半星★★★★☆


特斯拉Model Y 刀片版的電池包絕對是研究者最不愿意面對的電池包之一,它是由比亞迪供給特斯拉Model 3/Y的一個方案。


這個電池包的的難點在于兩個:一是作為上蓋+乘員倉地板的電池包上蓋組件,由于膠粘+座椅橫梁,非常難以與電芯組件整體進行分離,最大的拆解難點在于座椅橫梁剛性太高,拆解過程無法向任何方向彎曲,如要分離,只能通過特別的拆解方法使它整體分離出來,上蓋組件必須要破壞些位置。工作量極大。二是電芯的拆除,因為刀片電芯的上下均被膠牢靠和固定在結(jié)構(gòu)件上(上面是上蓋組件,下面是液冷板),因此,純物理方法想把電芯分離、又要盡可能保電芯完好,只能犧牲冷板,讓冷板在拆解過程中變形,但冷板流道整體走向與彎曲方向正好是個90度,因此冷板彎曲的難度很大,同時,電芯間隙有結(jié)構(gòu)膠的滲入,極難分開。


但它還是可以拆出完好的電芯的,因此,比魔方電池難度少了半顆星。


3、長安啟源A05 億緯版,難拆指數(shù)四顆半星★★★★☆


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▲ 長安啟源A05 億緯4695電池包


這個版本是國內(nèi)首個4695量產(chǎn)的電池系統(tǒng),總體集成思路是CTP,從Z方向(電芯的軸向)來看,每個電芯從頭到尾被三種不同的膠粘接在一起,極難分離,所有FPC均無法得到任何完整的,只能純破壞拆解,這個包在設(shè)計之初就沒想讓人去拆。好在這是個小包(僅有9度電),膠可以一點點清除,電芯也可以拆出完好的。這個包之所以難拆指數(shù)排這么高,主要是那些膠的清除難度所致,同時,你無法得到完好的CCS組件。


4、特斯拉Model Y 4680版,難拆指數(shù)四顆半星★★★★☆


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▲ 特斯拉Model Y 4680電池包


4680版的電池包大家在網(wǎng)上已經(jīng)見到過很多拆解的材料了,包括Cybertruck的電池包,甚至讓海外的機構(gòu)萌生不拆的念頭。這個包的難拆點在于兩個:一是上蓋組件的移除,這和刀片版的類似,二是整個灌封膠的清除,相當(dāng)?shù)暮馁M時間和精力。之所以把它排在億緯的4695電池包后,是因為4680版電池包的FPC還是可以拆出完好的,而且它的膠只有一種,清除起來比億緯4695的容易。


5、小米Su7 Max版,難拆指數(shù)四顆半星★★★★☆


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▲ 小米Su7 Max版


小米這款來自寧德時代的首個CTB產(chǎn)品,難拆指數(shù)也排到了四顆半星,主要是它的拆解過程需要先正拆,再倒過來拆,然后再正拆,同時它的上蓋組件和特斯拉的一樣,是極難拆掉的,需要在個別位置進行結(jié)構(gòu)破壞。難度之所以排在4680之后,在于它不是整個包灌膠,同時在上蓋分離后,其他電池系統(tǒng)零部件的拆除是相對簡單。


Su7與4680排名高的另外一個原因在于,二者的OBC+DCDC組件是比較難拆除的,這里面有大量的灌膠設(shè)計,需要從外進行加熱拆除。


6、極氪001神行電池,難拆指數(shù)四顆半星★★★★☆


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▲ 極氪001神行電池


極氪001神行電池,采用的是寧德時代二代CTP方案,本來拆解難度不會這么高,就是因為它做了一個非常不討好的設(shè)計:將底護板+冷板+下箱體搞成一體。由于底護板的剛強度很大,又通過純結(jié)構(gòu)膠與冷板粘接,因此,整個包的難度集中在于如何分離底護板。由于粘接強度太大,只能采取分片分離的方案。


7、比亞迪海豹EV,難拆指數(shù)四顆半星★★★★☆


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▲ 比亞迪海豹EV電池包


比亞迪海豹EV雖然是刀片的CTB方案,而且也是電芯與結(jié)構(gòu)膠粘接,但排在001神行電池之后,主要原因于它的上蓋組件由于沒有集成座椅橫向,還是比較容易直接整體分離的。然后,冷板也可以整體或分片氣割分離,電芯的拆出也是可以有工具或方法比較好的拆出,只是費時間和精力,是有法可循。


8、極氪009麒麟電池,難拆指數(shù)四顆星★★★★


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▲ 極氪009電池包


極氪009麒麟版是寧德時代的首個第三代CTP方案,它的難拆之處在于電芯如何拆除。由于它是采用的側(cè)面大面冷卻,所以它的下箱體底板是比較難拆的,比二代的方案難拆(二代是液冷板在電芯下)。再者,電芯與兩個端面類似過盈配合,沒有任何可以下工具的空間,如果要拆出來電芯,要么對箱體進行切割,移除端板,要么前1-2個電芯破壞掉,留下足夠空間拆后面的電芯。009麒麟拆解的另一個問題在于,越向后面的電芯,越會被冷板擠壓變形,從而導(dǎo)致電芯在大面會留下很深的壓痕,讓電芯出現(xiàn)明顯的變形。沒有達到四顆星半是因為除了膠粘,它可以不需要事先對箱體等結(jié)構(gòu)件進行破壞。


9、極氪007金磚電池,難拆指數(shù)四顆星★★★★


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▲ 極氪007金磚電池


極氪的金磚電池是短刀二代CTP方案,其拆解難度較方形二代CTP大的原因在于其底護板與極氪001的類似,但我們所拆的版本底護板還是可以整塊分離的,不像001那個底板板連接強度那么大。但即便如此,想要把底護板與冷板分開,需要用到的鋼撬等工具也會讓下箱體四周破損嚴(yán)重。


10、小鵬G6,難拆指數(shù)四顆星★★★★


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▲ 小鵬G6電池包


小鵬G6雖然是CTB設(shè)計,但它的CTB方案比較簡單粗暴,它通過一個剛強度很大的上蓋來實現(xiàn)乘員艙地板和座椅橫梁功能,電芯本身是沒有與上蓋發(fā)生關(guān)系的。因此,它的上蓋很容易拆離,電芯的集成也是典型的二代CTP方案。只是它的上蓋子有瀝青類的黑膠+錫紙,這兩個是很難清楚的,需要進行加熱,而且無法做到徹底分離二者。另一個難以拆出來的是OBC+DCDC的組件,同樣也有灌膠設(shè)計。因此,小鵬G6比其他二代CTP的電池包難拆等級高些。


11、方形一、二代CTP,難拆指數(shù)四顆星★★★★


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▲ 星紀(jì)元ET M3P版電池包


包括蔚來100kWh、75kWh、阿維塔、星紀(jì)元ET M3P版、理想L9。這些基于都是框架式下箱體+底部冷板+電芯的方案,這些方案的拆解難點在于如何將電芯與冷板進行分離。完成這個分離,其他的拆解是比較簡單的。通常,這個過程會損壞液冷板。


12、特斯拉Model 3松下/LG版,難拆指數(shù)三星半★★★☆


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▲ 特斯拉2170版電池包


作為大模組技術(shù)的代表,特斯拉Model 3松下/LG版電池包比常規(guī)電池包難拆的第一點在于它的上蓋子與下箱體是膠粘死的,分離上蓋與下箱體要比較吃力;難拆的第二點在于模組的的拆解,因為有結(jié)構(gòu)膠的存在,電芯不像那些沒有膠的模組容易。


13、豐田bZ4X、通用奧特能方形版,難拆指數(shù)三星半★★★☆


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▲ 通用奧特能方形版電池包


豐田bZ4X、通用奧特能方形版這兩個模組技術(shù)為代的電池包比常規(guī)電池包難拆之處在于上蓋與下箱體之間的密封,也是膠粘。豐田bZ4X的模組與下箱體還有粘接,因此它的拆解難度要比奧特能難些。


14、大眾ID.4,難拆指數(shù)三星★★★


典型的模組電池包,難度在于冷板的分離,模組的拆解。


15、神煉電池,難拆指數(shù)兩星★★


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▲ 神煉電池包(20.5kWh版)


雖然它是CTB方案,但由于電芯沒有采用結(jié)構(gòu)膠,因此很容易進行拆解,而且它采用的口琴管式冷板也非常容易取出來。