CTB技術(shù)包含Cell創(chuàng)新技術(shù)、熱管理技術(shù)、底部防護技術(shù)、粘接技術(shù)、堆疊技術(shù)、配電技術(shù)，弗迪電池CTB電池采用了基于蜂窩的“三明治”結(jié)構(gòu)。

2022年11月16日，由蓋世汽車主辦，上海虹橋國際中央商務(wù)區(qū)管委會、上海閔行區(qū)人民政府指導，上海南虹橋投資開發(fā)（集團）有限公司協(xié)辦的2022第二屆汽車動力電池論壇上，弗迪電池PACK系統(tǒng)專家莊華博士介紹：弗迪電池CTB電池具有以下五點優(yōu)勢：

第一、刀片電池三明治結(jié)構(gòu)在剛度上有天生優(yōu)勢，在設(shè)計簡化的情況下可以獲得70Hz以上的模態(tài)；第二、電芯上下膠粘，可提升整包剛度，與整車集成后有助于沖擊力的分散；第三，電芯長寬比高，堆疊后提升整包強度，與整車集成后有助于沖擊力的分散；第四，極柱側(cè)出，極大化利用高度空間；第五，可實現(xiàn)電芯上下同時冷卻/加熱，優(yōu)化效率與均溫性。

莊華 博士 | 弗迪電池PACK系統(tǒng)專家

以下是演講內(nèi)容整理：

我今天主要從以下幾個方面介紹：

第一，介紹弗迪電池的動力開發(fā)中心；第二，刀片電池系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新點；第三，弗迪電池在協(xié)同創(chuàng)新方面的工作。

弗迪電池的動力開發(fā)中心

首先，介紹一下弗迪電池的動力電池開發(fā)中心。2002年，我們啟動了磷酸鐵鋰電池的開發(fā)項目；2008年是一個里程碑式的節(jié)點：磷酸鐵鋰電池在純電和混動車上得到了應(yīng)用；2011年，大巴用磷酸鐵鋰電池的第一條全自動化生產(chǎn)線投產(chǎn)；2015年，行業(yè)動力電池迎來爆發(fā)期，三元鋰電池受到行業(yè)和政策的青睞；2016年，我們開始在三元鋰電池領(lǐng)域的量產(chǎn)應(yīng)用。

2020年，弗迪刀片電池正式發(fā)布，我們迎來了比亞迪汽車銷量、弗迪電池銷量的真正爆發(fā)期；2021年，我們成立重慶開發(fā)中心——重慶弗迪電池研究院。目前，弗迪電池研發(fā)人員共有3000多人，博士200多位，專利布局4000多個，從比亞迪集團公司規(guī)模來看，2022年應(yīng)屆生招收了2萬多人，明年計劃招3萬人，2022年，比亞迪所有員工達到65萬人，2023年計劃達到90萬人。

刀片電池系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新點

弗迪電池具備電池全生命周期的研發(fā)能力，建立了覆蓋材料、電芯、電池包、設(shè)備工藝的整套產(chǎn)業(yè)鏈，我們也涉及鋰礦資源，全面覆蓋了從車到礦的全產(chǎn)業(yè)鏈，這也保障疫情期間的供應(yīng)鏈安全。

技術(shù)創(chuàng)新是弗迪刀片電池系統(tǒng)進階之路的最主要助力：2018年，弗迪電池采用的是傳統(tǒng)電池包GP，其采用模組結(jié)構(gòu)，體積利用率低，成本較高；2020 年，弗迪電池推出刀片電池CTP，采用無模組結(jié)構(gòu)，將體積利用率提升了50%，成本同時降低了30%，2022年，升級為刀片電池CTB，采用車身集成化設(shè)計，將體積利用率提升了25%。

下圖是CTB的電池包結(jié)構(gòu)和電芯示意圖，采用的技術(shù)主要包含Cell創(chuàng)新技術(shù)、熱管理技術(shù)、粘接技術(shù)、堆疊技術(shù)、配電技術(shù)、底部防護技術(shù)、配電技術(shù)。

CTB電池采取基于蜂窩的“三明治”結(jié)構(gòu)，利用多個刀片電池本身的結(jié)構(gòu)強度進行堆疊，不僅可以起到承重的作用，也會降低整個車身的重量，顯現(xiàn)出非常明顯的成本優(yōu)勢，電池包拆卸和安裝也是比較方便的，不是特別的復雜。

同時該結(jié)構(gòu)具有超強的性能，并在電池包側(cè)板做了加強，也將整車的其他零部件向底盤集成，從整車角度出發(fā)降低了噪音。

圖片來源：弗迪電池

弗迪電池在協(xié)同創(chuàng)新方面的布局與進展

接下來是對弗迪電池在協(xié)同創(chuàng)新方面的工作進行介紹。

先說直冷直熱技術(shù)，冷卻效果好是其主要優(yōu)勢。當然，也存在一個問題，那就是：電池高度與冷卻效果有一定的關(guān)系。電池太高，下面快速降溫，上面仍然保持較高溫度；電池太低，沒有足夠的空間布置更多電池，導致電量不足，電池包的尺寸需要同時從整車角度和pack角度來考慮設(shè)計。

同樣的效果下，直冷比熱冷的效果好很多，效率提升兩倍以上，還可以將能耗降低。這是因為，傳統(tǒng)水冷冷卻的過程是：散熱通過泵，把液體導過去，再空調(diào)/制冷的管道把水降溫處理，技術(shù)原理上，空調(diào)冷卻系統(tǒng)是通過水進行能量傳遞，相較于直冷多了一個傳導過程，能耗較高，如果直接用直冷，直接用空調(diào)系統(tǒng)的冷酶介質(zhì)，直接對電池進行散熱，可以減少整體的功耗。

直冷直熱技術(shù)還有一個比較好的優(yōu)勢：那就是可以去除原本水冷所需要的零部件，有助于車身輕量化、降低成本、提高效率。

第二個技術(shù)優(yōu)勢是弗迪電池CTB電池采用了基于蜂窩的“三明治”結(jié)構(gòu)，具有以下五點優(yōu)勢：

第一、刀片電池三明治結(jié)構(gòu)在剛度上有天生優(yōu)勢，在設(shè)計簡化的情況下可以獲得70Hz以上的模態(tài)；第二、電芯上下膠粘，可提升整包剛度，與整車集成后有助于沖擊力的分散；第三，電芯長寬比高，堆疊后提升整包強度，與整車集成后有助于沖擊力的分散；第四，極柱側(cè)出，極大化利用高度空間；第五，可以實現(xiàn)電芯上下同時冷卻/加熱，優(yōu)化效率與均溫性。

最后是配電功能高集成的技術(shù)創(chuàng)新，我們用五合一高集成配電設(shè)計取代了傳統(tǒng)配電設(shè)計，采用”功能集成”升級技術(shù)，可以兼顧功能、性能、經(jīng)濟的要求，具有以下四點具體優(yōu)勢：

1、物理集成度高，減少了元器件數(shù)量及之間的連接部件，體積利用率從20%提升至50%；2、功能集成度高，具備高性能，滿足大電流工況需求；3、高安全可靠性，在短路時可以被自動切斷，具備長壽命的優(yōu)勢，短路切斷后觸點無粘連。4、低成本，實現(xiàn)降本30%以上。

瞄準集成化，是弗迪電池的發(fā)展方向，在通向集成化的道路上，我們持續(xù)深入了解行業(yè)整車的需求，并將需求精準地傳遞給上游材料及零部件供應(yīng)商，同時，我們對材料進行自主研發(fā)，最終精確把握“什么樣的材料用在什么樣的電池上，什么樣的電池用在什么樣的車上”，弗迪電池的一路發(fā)展，實際上也是弗迪電池整個產(chǎn)業(yè)鏈的深度合作發(fā)展的一個過程。

（以上內(nèi)容來自弗迪電池PACK系統(tǒng)專家莊華博士于2022年11月16日由蓋世汽車主辦，上海虹橋國際中央商務(wù)區(qū)管委會、上海閔行區(qū)人民政府指導，上海南虹橋投資開發(fā)（集團）有限公司協(xié)辦的2022第二屆汽車動力電池論壇上發(fā)表的《弗迪電池PACK技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展》主題演講。）

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