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테슬라 전기 구동 특허 레이아웃
문 | 신천투어

그림 | 소스 네트워크

20 19, 중국 신에너지 자동차 동력 배터리 분야를 대표하는 두 선두 기업인 당대 암페어 테크놀로지 유한공사와 비아디는 모듈 없는 신형 동력 배터리 구조인 ——CTP 동력 배터리 팩을 양산할 것이라고 발표했다. 현대암페어 테크놀로지 유한공사에 따르면 비용 측면에서 CTP 배터리 팩의 볼륨 활용률이 15%-20% 증가했고 부품 수가 40% 감소했으며 생산성이 50% 증가했으며 적용 후 전력 배터리 제조 비용이 크게 절감될 것으로 전망된다.

현대 암페어 테크놀로지 (Amperican Technology Co., Ltd.) 의 계획에서 볼 수 있듯이, 2020 년에는 전력 배터리가 현대 암페어 테크놀로지 (Amperican Technology Co., Ltd.) 에서 200Wh/kg 한편 비아디는 2020 년까지 인산철 리튬 에너지 밀도가 180 Wh/kg 이상에 이를 예정이며 시스템 에너지 밀도도 160 Wh/kg 이상으로 높아질 예정이다.

중국의 두 선두 전력 배터리 업체는 이미 새로운 구조의 CTP 전력 배터리 팩을 대량 생산하기 시작했다고 발표했다. 소위 CTP 전원 배터리 팩과 이전 전원 배터리 팩의 차이점은 무엇입니까?

CTP 전원 배터리 팩이란 무엇입니까? 문자 그대로 배터리를 의미합니까? 어디 가? 포장? 일반적으로 그 이전에는 국내 순수 전기 자동차가 배터리로 연결된 다음 배터리 모듈을 전체 패키지로 연결했습니다. CTP 배터리 팩은 배터리 단량체로 직접 구성된 전원 배터리 팩으로, 주요 장점은 생산 비용을 절감하고 에너지 밀도를 높이는 것입니다.

사실, 소위 CTP 파워 배터리 팩은 순수 전기 자동차의 전체 개발 과정에서 새로운 것이 아닙니다. 1 세대 테슬라 차종부터 시작할까요? 미국에서 테슬라는 이미 CTP 구조를 사용하여 동력 배터리 팩의 구조를 설계하기 시작했다.

초기 테슬라 모델? S 3C 제품에 널리 사용되는 파나소닉에서 생산된 18650 코발트산 리튬 이온 배터리를 전력 배터리 단량체로 사용하여 테슬라는 7000-8000 개 이상의 18650 배터리 문자열을 4 개의 큰' 모듈' 로 병렬로 조립하여 수동 냉각 시스템과 BMS 를 보완해 전력 배터리 팩을 구성했다.

나중에 2 1700 니켈 코발트 알루미늄 음극 소재를 사용한 테슬라 배터리 팩으로 배터리 팩의 에너지 밀도가 300Wh/kg 를 초과하고 시스템의 최대 에너지 밀도도 167Wh/kg 를 초과합니다. 당시 국내 전력 배터리 팩의 에너지 밀도는 140Wh/kg 안팎으로 유지되었다. 1 1 1 NMC, 523 NMC, 622NCM, 811을 통과했습니다

20 19 하반기, 탄소 음극 높은 니켈 8 1 1NCM 전원 배터리 단일 에너지 밀도 240Wh/kg, 실리콘 음극 높은 니켈 81/ 단량체가 300Wh/kg 를 넘는 에너지 밀도는 이미 국제 최고급 수준과 견줄 수 있으며, 양산된 탄소 마이너스 니켈 8 1 1NCM 전원 배터리 시스템의 에너지 밀도는 이미 170Wh/kg 를 넘어섰다.

전력 배터리의 시스템 에너지 밀도를 더욱 높이기 위해 국내 전력 배터리 업체는 두 길밖에 남지 않았다. 첫째, 실리콘 음극 니켈 8 1 1 NMC 전원 배터리의 양산 계획을 가속화하고, 두 번째는 기존 배터리 기술을 바탕으로 응용측에서 더 많은 방법을 강구하는 것이다. 응용측에서 가장 잘 실현된 CTP 기술은 국내 전력 배터리 기업들에게 최선의 선택이 되었다.

현대 Amperex Technology Co., Ltd. 에 따르면 CTP 구조의 전원 배터리 팩은 시스템의 에너지 밀도를 200Wh/kg 로 높일 수 있으며 제조 비용도 그에 따라 절감됩니다. 또한, 전원 배터리 업체로서, 원래 단량체 또는 모듈을 판매하는 비즈니스 모델은 전체 패키지 공급으로 직접 전환되어 전력 배터리 기업의 이윤을 증가시킬 뿐만 아니라, 일부 차량 업체들이 팩 개발 과정에서 실수한 전력 배터리 업체에 대한 이익과 평판 손실을 줄였습니다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언)

이렇게 공급업자인 전원 배터리 업체는 한 가지 더 있는데, 왜 그렇게 하지 않겠는가?

CTP 구조의 동력 배터리 팩을 개발하는 것이 전력 배터리 공급업체에 유리하기 때문에 국내 전력 배터리 선두 업체인 당대 암페어 테크놀로지 유한공사와 비아디가 가장 빠른 것이 분명하다. 그러나 CTP 구조 동력 배터리의 기술 발전 방향에서 당대 암페어 테크놀로지 유한공사와 비아디는 완전히 다른 시도를 하고 있다.

공식 성명과 특허 정보를 통해 현대 암페어 테크놀로지 유한공사의 CTP 는 니켈이 높은 3 원을 바탕으로 개발 비용이 낮고 시스템 에너지가 높은 전원 배터리 팩입니다.

당대 암페어 기술유한공사의 계획에 따르면 2020 년 당대 암페어 기술유한공사 CTP 및 전력 배터리 팩의 시스템 에너지 밀도는 200Wh/kg 에 이를 것으로 전망된다. 현재 소형 승용차에 일반적으로 약 400kg 의 전원 배터리가 장착되어 있다면, 현대 앰프 테크놀로지 (Anpu Technology Co., Ltd.) 의 CTP 구조의 전원 배터리를 사용하면 400kg 전원 배터리 팩의 배터리 용량이 약 80kWh 에 달할 것임을 알 수 있습니다. 현재 공사 조건 하에서 항속 마일리지 500km 의 컴팩트형 순수 전기 자동차, 일반적으로 65kWh 를 적재하는 동력 배터리 팩, 당대 Amperex Technology Co., Ltd. 의 동등한 무게의 컴팩트형 순수 전기 자동차, 제한된 CTP 구조는 600km 이상 또는 650km 의 항속 마일리지에 이를 수 있다.

그러나 테슬라 멀티행 단일 배터리 모듈과 유사한 구조 레이아웃 (실제로 모듈을 완전히 취소하지 않음) 을 채택하고 단일 행 배터리 사이의 기둥 구조를 차량 전원 배터리의 설치 고정 위치로 사용하기 때문에 차량 주행 중 전원 배터리 팩의 모듈 완전 취소로 인한 전원 배터리 구조의 강도가 부족한 문제를 피할 수 있습니다.

비아디의 CTP 동력 배터리는 당대 암페어 테크놀로지 유한회사의 변화보다 더 철저하다.

첫째, 전원 배터리 재료에서 비아디는 현대 암페어 기술유한공사처럼 높은 니켈 8 1 1 NMC 전원 배터리를 사용하지 않고 새로 개발된 인산 아철 리튬' 블레이드 배터리' 를 채택하여' 녹색 화살' 껌 모양의' 블레이드 배터리' 와 비슷하다. 짧은' 블레이드 배터리' 는 길이가 약 600 mm 이고, 긴 규격은 600mm 에 이른다.

이렇게 하면 비아디의 CTP 구조가 더욱 단순화된다. 전원 배터리는 모듈을 완전히 제거하여 전원 배터리 트레이에 직렬로 직접 배치합니다. 패키지 아래쪽은 단열재로 만들어졌으며 패키지 위쪽에는 수냉 활성 순환 시스템 냉각이 있습니다. 포장의 측면 구조를 강화하여 배터리 단량체를 조이고 배터리 트레이와 배터리 단량체 자체의 구조적 강도를 통해 포장의 구조적 강도를 높입니다.

비아디 CTP 의 구조는 현대 Amperex Technology Co., Ltd. 그러나 패키지의 구조적 강도는 현대 Amperex Technology Co, Limited 보다 나쁘다. 배터리 트레이, 전원 배터리 장치 자체 및 측면 구조 부재만으로 동력 배터리 패키지가 차량 주행 시 발생하는 변형과 응력에 저항한다. 적어도 표면적으로는 약간 얇아 보인다. 차체 "배터리 박스" 구조를 통해 구조 강도를 더욱 강화해야 할 수도 있습니다.

비아디의 설명에 따르면 비아디인산 철리튬 CTP 배터리 팩에는 180Wh/kg 인산 철리튬 단량체 배터리가 채택될 예정이며, 시스템 최고 에너지 밀도는 160Wh/kg 에 달할 수 있으며, 현대 Amperex Technology Co., Ltd. 의 200WH 에 약간 뒤처진 것 같습니다. 하지만 현재 인산철 리튬 배터리의 비용이 킬로와트/킬로와트 이하로 떨어질 수 있기 때문에 비야디 CTP 배터리 팩은 가격 대비 성능이 뛰어난 전원 배터리 팩 제품으로 경쟁력이 있다.

이는 중저가 순수 전동차 시장에서 비아디 CTP 배터리 팩이 매우 경쟁력 있는 힘이 된다는 것을 의미한다.

현재, 구조를 간소화하고 비용을 절감하는 것은 모든 전력 배터리 기업에게 매우 중요하다. 특히 2020 년에는 새로운 에너지 자동차 보조금이 곧 퇴출될 것이다. 비아디의 CTP' 블레이드 배터리' 나 당대 암페어 테크놀로지 (Amperican Technology Co., Ltd.) 의 고니켈 3 원 CTP 배터리는 모두 시장의 수요 방향이다.

비용 중심의 로우엔드 시장은 규모가 크고 수요가 많다. 비아디인산 아철 리튬 CTP 배터리 팩은 뛰어난 가격 대비 성능으로 이 분야의 선두주자가 될 수 있다. 전력 배터리 기술이 발달하면서 실리콘 양극 300Wh/kg 이상의 니켈 삼원 단량체의 양산, 더 가볍고 얇고 더 큰 용량의 전력 배터리는 하이엔드 시장에서 가장 인기 있는 프로젝트가 될 것입니다. 당대 암페어 테크놀로지 유한공사는 높은 니켈 삼원 CTP 를 기반으로 에너지 밀도와 중량 에너지 밀도에 절대적인 우위를 점하고 있으며, 각 방면에서 더 높은 현대 암페어 테크놀로지 유한공사인 CTP 가 주류의 힘이 될 것입니다.

이 글은 자동차 작가 자동차의 집에서 온 것으로, 자동차의 집 입장을 대표하지 않는다.