¿La eliminación del paquete de baterías y el funcionamiento cero del CTC es la tendencia para los vehículos eléctricos en el futuro?
Hace más de diez años, las baterías de los teléfonos móviles debían desmontarse y cargarse por separado. Ahora se han integrado en los teléfonos móviles y algunas piezas utilizadas para embalaje y protección se pueden omitir sin necesidad de desmontarlas. Aunque no es necesario desmontar ni cargar la batería del coche, a medida que aumenta el nivel de integración, se desechan constantemente componentes redundantes. Al mismo tiempo, al igual que las baterías de los teléfonos móviles, seguirán optimizándose con actualizaciones OTA.
La "historia del adelgazamiento" de las baterías eléctricas
El diseño de las baterías eléctricas se puede dividir aproximadamente en tres etapas, a saber, la era 1.0 de módulos estandarizados y la era CTP 2.0 de Módulos de gran tamaño, que representan el nivel más alto actual de la industria en la etapa CTC 3.0.
En la era 1.0, las baterías de energía se denominaban módulos estandarizados con una estructura muy compleja, que incluía celdas, módulos y paquetes de baterías de adentro hacia afuera. Muchas baterías se empaquetan en un módulo, muchos módulos se empaquetan en un paquete de baterías y finalmente se instalan en el vehículo. Sin embargo, sólo se utiliza la unidad de batería para el suministro de energía. Este "sobreembalaje" no sólo requiere el diseño y producción de componentes adicionales, sino que también ocupa espacio adicional, lo que resulta en una reducción en la relación de espacio de la unidad de batería.
La era 2.0 se denomina era de los "grandes módulos". La idea principal es diseñar módulos más grandes con menos o incluso ningún módulo, minimizando así el número de piezas y el espacio ocupado en este nivel. Los más representativos son la tecnología CTP de Contemporary Ampere Technology Co., Ltd. y la batería blade de BYD.
La era 3.0 marca el comienzo del diseño integrado de batería y chasis. CTC es la abreviatura de "cell-to-chasis", que significa "diseño integrado de batería y chasis". Al mismo tiempo, debe haber un BMS (sistema de gestión de batería) más inteligente para monitorear, gestionar y optimizar el uso de la batería de forma más inteligente.
¿Cuáles son las dificultades de la tecnología CTC?
Es fácil decirlo, pero existen muchos problemas técnicos en la implementación de CTC. El propósito de integrar la batería y el chasis es reducir la cantidad de piezas, comprimir el volumen del espacio y mejorar la potencia y la resistencia del vehículo a través de este diseño integrado. Pero cómo integrar, cómo garantizar el rendimiento a prueba de agua de la batería, cómo garantizar la seguridad de la batería después de reducir las capas de embalaje, cómo ajustar la línea de producción, cómo realizar pruebas, la producción en masa y el mantenimiento son cuestiones que necesitan para ser considerado.
El primer concepto de CTC fue propuesto por Leopao, que fue el primero en China en lograr la producción en masa de tecnología CTC.
En 2016, el presidente de Leapmotor, Zhu, se inspiró en el diseño integrado de las baterías de los teléfonos inteligentes y tomó la iniciativa al proponer la idea de integrar baterías eléctricas y chasis internamente. Después de seis años de investigación, desarrollo, pruebas y mejoras continuas, la tecnología CTC finalmente se puso en producción en masa y se instalará en su nuevo modelo insignia Zero Run C01 para una producción en masa simultánea.
En la innovación de hardware de la tecnología CTC, lo más básico y crítico es "cómo integrar el chasis y la batería". La respuesta dada por Leapao es "estructura de bandeja de una sola pieza". La idea del diseño es instalar la batería en una bandeja de batería y luego instalar la bandeja debajo del chasis, como un plato invertido. Para mejorar la robustez de la batería, la parte superior e inferior de la batería también están fijadas con bandejas y chasis. Todo el diseño integrado no es solo la estructura de la carrocería, sino también la estructura de la batería.
Al igual que la mayoría de los teléfonos móviles pueden ser resistentes al agua en términos de batería y estructura de circuito, los vehículos eléctricos también deben ser resistentes al agua en días de lluvia y en carreteras vadeadas. En las estructuras de batería 1.0 y 2.0, el rendimiento a prueba de agua de la batería eléctrica no es difícil de lograr mediante un empaque capa por capa. Sin embargo, en la era 3.0 CTC, las estructuras del módulo y la batería se han simplificado. La estructura del chasis y la bandeja es un problema muy difícil.
Las placas metálicas de gran superficie se ensamblan mediante soldadura. Teniendo en cuenta la impermeabilización, los métodos tradicionales de soldadura y prueba ya no son aplicables. Para resolver este problema, se adoptó un proceso especial para mejorar la calidad de la soldadura, el control de precisión y la consistencia de la soldadura, y se propuso un nuevo método de detección de estanqueidad y un plan de mantenimiento de regreso a fábrica. La conexión entre el chasis y la bandeja utiliza una combinación de "remaches + tiras selladoras" para garantizar un rendimiento impermeable.
Además de la impermeabilidad, los golpes y baches durante la conducción también son inevitables. La batería debería poder permanecer "sólida" bajo estas fuerzas externas, y la estructura de bandeja integrada puede lograrlo bien.
Por ejemplo, la plataforma no es una placa plana, sino que tiene vigas entrecruzadas como esqueleto, lo que puede mejorar en gran medida la resistencia del chasis y la plataforma. En el costado de la carrocería del automóvil, también hay una estructura de absorción de energía, lo cual es realmente importante en algunos casos: cuando ocurre una colisión lateral grave, la fuerza del impacto se transmitirá primero al panel de absorción de energía, y la energía- El panel absorbente se deforma para absorber la fuerza del impacto, maximizando así la fuerza del impacto. Minimiza el impacto en la estructura de soporte y la batería para garantizar la seguridad de la batería.
Cada vez hay más baterías “inteligentes”
Con innovaciones y avances en hardware, por supuesto, también deben estar respaldados por innovaciones de software equivalentes. Leapao combina BMS y una plataforma en la nube en un sistema de gestión de batería inteligente de big data AI BMS. Es como un ama de llaves inteligente que puede aprender y mejorar continuamente, protegiendo la batería en todo momento y realizando actualizaciones de software de ciclo de vida completo a través de OTA para hacer que la batería sea más segura, más duradera y más eficiente.
Por ejemplo, AI BMS puede monitorear varios indicadores de la batería en tiempo real, enviar los datos a la nube para el modelado de datos de AI, obtener el estado actual de la batería y proporcionar comentarios al propietario del automóvil a través de la aplicación. Con estos datos y estados, el AI BMS puede realizar un aprendizaje profundo basado en fallas históricas que han ocurrido y brindar alerta temprana antes de que ocurra la siguiente falla. También puede corregir automáticamente el uso incorrecto de la batería y proporcionar una estrategia de carga más inteligente para mantener la batería funcionando al máximo.
Si la estructura de bandeja integrada le da a la batería un par de "huesos de acero" confiables y potentes, entonces el AI BMS le da a la batería un "cerebro" y la hace cada vez más "inteligente". La evolución integral del cuerpo y la mente hace que el chasis Leapao CTC sea la matriz energética de una nueva generación de vehículos. No solo puede adaptarse a una producción modular y altamente integrada, sino que también tiene una escalabilidad funcional muy fuerte en el futuro.
¿Cómo es conducir con batería?
La tecnología Leapoo CTC no sólo mejora el sistema de batería, sino que también mejora el rendimiento del vehículo en distintos grados. En el próximo modelo Leapmo C01, la tecnología CTC ha aportado cuatro mejoras importantes en seguridad, rendimiento, experiencia de conducción y coste.
La seguridad de la batería es sin duda el indicador más básico e importante de los vehículos eléctricos. Las baterías de los vehículos eléctricos deben pasar por diversas pruebas como "en la montaña y en el mar" antes de salir de fábrica. Leapmoon tiene ocho estándares más estrictos que el estándar nacional, lo que lo demuestra a través de la resistencia complementaria de la batería y la estructura de la carrocería. y la protección permanente del AI BMS, la seguridad de la batería se ha mejorado enormemente.
Gracias al diseño estructural del chasis CTC y a la gestión económica del consumo energético mediante AI BMS, puede alcanzar una autonomía de más de 700 kilómetros en condiciones de trabajo integrales. Al mismo tiempo, la tecnología CTC aumenta la rigidez torsional de la carrocería del vehículo en un 25%, reduce el peso del vehículo en 15 kg y mejora aún más el rendimiento de manejo.
CTC está altamente integrado, eliminando el espacio de instalación entre la batería y el cuerpo. El espacio longitudinal de la carrocería se ha aumentado en 10 mm y la carrocería transversal de 5 metros de largo también hace que el espacio interior del automóvil sea muy suficiente y la experiencia de conducción y conducción sea excelente.
Finalmente, gracias a la simplificación estructural aportada por CTC, el número de piezas de vehículos C01 se reduce en un 20% respecto a la solución tradicional, y el coste de las piezas estructurales se reduce en un 15%, facilitando para producir en masa.
Con estas mejoras de rendimiento, Leapmoon C01 se ha convertido en un coche de tamaño mediano a grande con gran espacio, batería de larga duración, mejor manejo y seguridad.
Lo más encomiable es que Leopao no solo propuso el concepto de tecnología CTC, sino que también convirtió este concepto en realidad a través de 6 años de arduo trabajo, investigación y superación, convirtiéndose en la primera empresa del mundo. eso no requiere una empresa independiente que pueda producir en masa tecnología de baterías CTC para paquetes de baterías. A través de Leapmoon C01, se demuestra que la tecnología CTC mejora el rendimiento del vehículo y que la tecnología de baterías de energía ha entrado oficialmente en la nueva era 3.0. Creo que en el futuro los vehículos eléctricos volverán a deshacerse de los pesados grilletes y perderán peso nuevamente. Ya no tenemos que preocuparnos por problemas de energía y podemos funcionar más libremente con "consumo de energía cero".
Referencia
[1] Estructura integrada de carrocería de vehículo eléctrico y paquete de baterías cn 202121278218.5
[2] Song Shaoling. Estrategia de inversión en la industria de baterías eléctricas para vehículos de nueva energía: la ola de electrificación global se beneficiará de cadenas de suministro de alta calidad. Valores CITIC