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LG在本月17号首次公开了一份CTC专利,专利公开号为KR1020210017172A,这是它在标准模组系列之后最为重要的一个技术方向众所周知,软包由于自身的结构特性,是无法独立固定的,所以LG的这个CTC方案选择的是模组到车底盘的集成(Module to Chassis)。
LG的考量初衷是进一步去掉冗余结构件,提高模组的空间利用率和系统比能,同时简化电池系统和整车的工艺,该方案的总体思路如下图所示(这里为了展示,将产品倒过来了)
可以看出:(1)LG将电池包的下箱体与车底盘进行了集成,这两个结构实际是有冗余设计的,引用专利中的表述大意为“车身框架和电池下箱体之间的刚度是多余的”;(2)LG将上盖与水冷板进行了集成,这样原来电池包中模组相关的部分就比较好处理了。
首先看下底盘与下箱体的集成,如下所示:LG以框架的形式在底盘上构建了用于安装模组并提供防护的一个托盘,相当于原来的托盘底与车底盘融合了。
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模组安装于中间纵横梁形成的隔间内,模组与底盘有一个结构体310/311,不太清楚作用为何;模组相当于倒着安装,通过螺栓与底盘固定起来框架的前端留有空间,用于安装BMS及高压控制器件,两侧及中间的通道用于高低压走线。
接下来我们看下上盖组件。这是其中一个示例,上面两图为上盖组件的底部、顶部的视图。
104是外层盖子,103为冷却板,外层盖子可以采用塑料,冷却板为铝合金模组与上盖组件之间有热界面材料TIM,TIM可以是整个一块,也可以是分开的,每个模组一个此外,在外层盖子与冷却板之间也可以增加一个防振层,以减少整车行驶中的振动和噪音。
上盖组件后端一个垂直突出的结构,主要用于结构防护由于软包自身的结构特性,在很长一段时间内让人看不清软包如何来应对大模组和CTP/CTC自标准模组系统后,LG陆续也披露了不少大模组的方案,但仍跟不上方形和圆柱电芯进化的速度。
现在,我们已经比较清楚LG在CTC这个方向的布局了,这个专利的申请时间是2019年8月份,还是比较早;宁德CTC的专利现在还没有看到有公开出来,所以不知它在这块的布局时间迄今为止,我们能够看到的CTC技术动态包括:。
Cannoo,量产,模组到底盘的集成,圆柱电芯;博世-本特勒底盘平台3.0,模组到底盘,平台技术储备;AVL,模组到底盘,圆柱电芯,方案;特斯拉,量产,电芯到底盘Structure Battery,圆柱电芯;
福特,专利布局;LG,专利布局(进度不明),软包电芯;宁德时代,发布概念(进度不明),方形电芯;BYD,专利布局(已有试制?),方形电芯;科尼普,专利布局+样车1.0完成,1.5进行中,方形电芯(目前应为模组到底盘方案)。
当技术还在概念阶段的时候,它看来起来比较遥远,然而当技术开始落地时,它往往快得超出预期我相信随着特斯拉Structure Battery 的量产落地,CTC将迎来实质的应用阶段,看看目前大模组的状态就知道了。
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