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从通用三电外包看LG和比亚迪的多元布局

NE时代

雪佛兰Bolt、特斯拉Model 3在新能源汽车领域颇负盛名。在分析美国新能源销量时,外媒也一致认为雪佛兰Bolt是特斯拉Model 3的劲敌。在Model 3被爆出拆解视频后,韦伯州立大学John Kelley率领团队对雪佛兰Bolt电池Pack进行了拆解。

在整理拆解内容时,编者联想到最近的比亚迪长安合资,宁德时代宝马的层层深入合作,对整车厂三电的开发和供应也有所思考。

雪佛兰Bolt电池Pack拆解

雪佛兰Bolt搭载的是LG化学的软包电池,电池下方铺设有冷板,液体串流在冷板上的沟槽中,实现主动热管理。目前LG化学电池为NCM 622电池,很快它将引入NCM 811。目前雪佛兰Bolt采用的是NCM 622电池。

Bolt电池Pack重435 kg,稍轻于Model 3的480kg。Pack可用能量为57 kWh(其标定能量为60 kWh),系统能量密度为131 Wh/kg。

BMS控制器被安装在Pack后端顶部的包装外壳内。Bolt中的这套BMS控制器与2016款雪佛兰Volt的BMS控制器十分相似。热管理系统通过电子线束与控制器相连。功率继电器是电池Pack中唯一的其他设备。

与Model 3不同的是,Bolt中的其他高压部件,高压控制器,DC-DC转换器都没有集成到电池Pack中,而是被部署在车辆的其他空间内。

从高处俯视装在车上的电池Pack,可以发现那些软包电芯组成是层状结构的,如同一本本书整整齐齐地排列在书架上。

电池Pack可分为五个模组,每个模组由两个模块组成,共计10个模块。其中四个模组横向平铺放置于底盘上,第五个模组叠放在后端的一个模组上。整个电池Pack形状类似俄罗斯方块中横放的L,与雪佛兰Volt的T字形电池Pack不同。

由于空间受限,后端层叠而成的第四个和第五个模组中,下层模组由两个能量为5.94kWh模块组成,上层模组由一个5.94kWh模块和一个4.75kWh的模块组成。其他模组与后端下层模组相同,都是由两个能量为5.95kWh的模块组成。

通用电池包演变:通用 Volt 1 代、通用 Volt 2 代、Spark EV、Bolt(从左至右)

每个模块由数个小单元组成,每个小单元内平行装有3个软包电芯,就像一页页纸张组成一本书,书层层叠叠排列在一个长方形模块中。由于尺寸不同,10个模块内的软包电芯数也有些差异,比如能量为5.94kWh模块内包含了10个小单元,也就是30个软包电芯。4.75kWh的模块内包含了8个小单元,共计24个软包电芯。Bolt电池Pack共包含了8*10+2*8=96个小单元,8*30+2*24=288个LG电芯。

电池Pack是通过位于模块末端的热敏电阻来调节温度。Pack的散热系统遍布软包电芯周边。Bolt没有随着模块分布而将冷板分成八块,整个电池Pack底部下是一块完整的冷板。冷板上液冷管路密布,水流沿着这些管路为电池降温散热。除了这块一体化的冷板外,小单元电芯之间也垂直装有金属冷板。这些垂直冷板紧贴着底部平铺冷板,通过水流将电池Pack中心的热度带到底部散热。这种设计的优点在于,冷却效果更好,温度控制也更加均衡。

比亚迪、LG的多元布局

麦肯锡在《电动汽车设计趋势》中插有如下内容的一张图表,描述了电动汽车制造商的电池供应链战略。比亚迪和通用代表着两个极端,完全的自主开发和外包采购。作为通用Bolt所有三电零部件来源——LG,也因它的多元化业务受到关注。

比亚迪和通用作为极端的表现在于在:在电芯、电池Pack、电池管理系统、动力电子设备、电机等层面,比亚迪完全实现自产自销;特斯拉电池来自松下,变速箱来自博格华纳,其他均自主开发;宝马i3的电池来自三星,BMS由德国普瑞所制,其他均自主开发。与它们完全不同的是,通用Bolt所有的部件来自于LG。

实际上,是通用与LG的战略合作关系形成了两家联合设计,由LG供应的局面。例如Bolt采用的即是由LG供应,通用设计的永磁同步电机。电池和电池管理系统方面同样如此,方便通用掌握核心技术的同时,也优化集成技术。

随着电动汽车的发展,电动汽车对三电系统核心的需求也带动了新一波的合作潮和商机。一些整车厂,例如特斯拉、宝马会选择自产电池、电机、电控。但有一些在自发研究的同时,也会选择与一级供应商或者LG此类新进入者合作,例如宝马及其在华合资企业华晨宝马与宁德时代签订的电池采购协议和合作协议。自主研发是为了掌握核心技术,不至于因供应矛盾而使产能受损。

另外,与国内比亚迪相似的是,韩国LG也正在中国就电动汽车三大核心进行多元化布局。LG集团旗下LG化学昨日也宣布投资20亿美元将动力电池项目落户到江宁滨江开发区。而在2015年底,南京乐金汽车零部件有限公司申报建设一条电动汽车驱动电机生产线。

多元化的布局的好处是有利于电池供应商抢夺客户,增强竞争力,提高市场占有率。由于三电系统的重要性,能够为车企提供相关系统总成的供应商将具有更高的话语权。

例如,比亚迪的电池业务开放后不仅引来东风的订单和长安与之的合资合作,其垂直业务也帮助它与长安达成新能源汽车电驱三合一产品的设计、匹配、试验、生产等方面的深入合作。它们将联手完成电驱三合一开发,达到量产批准状态,明年将出现在长安旗下车型中。

日前NE时代也汇总、分析了6月份的新能源数据,发现比亚迪相关企业在乘用车电池Pack企业top 10和电机企业top 10中都位于前列,占去两成的市场份额。

对传统车企而言,打包采购可在成本降低方面带来好处。对于造车新势力,与有着三电开发技术的供应商合作,也会加速它们的开发流程,促进产品的尽快上市。

华泰证券研究院在其《新能源汽车行业-电机电控篇》中指出,可以预见的是,未来电机与电控企业的业务交叉程度将逐步提高,可提供电机电控一体化动力总成产品的企业将有助于整车企业进一步降低车重和成本,将具有更大的竞争力。

若整合电池、电池、电控等三电系统,将有利于构建系统集成优势。这对新造车势力、技术不成熟企业来说确实有着很强的吸引力。

来源:NE时代

本文地址:https://www.d1ev.com/news/shichang/72635

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