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固态电池CTP? 辉能:可行,且成效更佳

CTP,透过简化模组来提升成组效率的技术终于在今年开花结果,电芯厂与主机厂陆续提出创新集成设计,拉着原本遭遇瓶颈的三元与铁锂电池再向前跨了一步,铁锂和三元搭上CTP技术产生的优缺点已很明确,那么,如果将另一项热门的电芯技术─固态电池与CTP模组技术结合,又会发生什么变化?

对此,固态电池厂辉能科技与我们分享了在CTP技术上的布局。

固态电池适用CTP吗?作法与效果为何?
一直以来CTP都是辉能在设计固态电池包上重要的策略,原因有二:一是固态电池具高安全性与稳定性,本就不需复杂的保护与散热机构;二是辉能实现了直接于电芯内部串联的双极电池技术并加以改良,开发出高电压、高容量的单颗大电芯,省去外部串并联的材料空间、繁复的BMS设计与组装流程,达到更高程度的去模组化。

基于以上两点优势,固态电池能够达到更高程度的CTP、更高的成组效率。

  

当辉能在2019年初发表第一代MAB电池包时便完成了针对上述固态电池优势所设计的模组结构,透过直接堆栈极片来进行串并联,电池包仅由4到12颗大电芯组成,数量远低于传统电池包的千百颗小电芯;接着我们思考再简化冷却系统的可能性,由于辉能MAB电池的温度均一性高、电芯散热效率为传统之3倍且具高温稳定性,经过一系列测试与评估比较后,确定第二代MAB电池包能够由液冷进一步升级为气冷,成组效率再获提升,能够较水冷系统再降本5%。

近期铁锂重新崛起的市场趋势,对辉能有没有造成影响?
这阵子有几位投资人提出相似的疑问,这波转变带动业界再次重视安全性问题而暂时与可接受的续航里程妥协,对辉能而言并不影响,且未来更有发展性,因为市场仍渴望见到完美的电池方案,主机厂也没有停止发展能够同时满足安全性、续航与成本的动力电池,依然积极地进行对辉能固态电池的测试、打样与生产规划。

 辉能对技术与市场的规划
在与国内外主机厂合作的过程中,我们发觉有必要针对M型化车市的两端,也就是为高阶与平价的车款分别提供不同的固态电池方案,高价车款搭载的电池包要求续航力,对成本敏感度较低,而平价车款不一定要长续航力、加速不用快,对价格较注重,可能用于网约、出租车或入门级车型,两者的需求可说是完全不同。

针对高阶车款,辉能提供固态三元811 MAB电池包,以高能量密度的高镍正极/高矽负极固态电池芯结合气冷式冷却系统与MAB高效成组技术,成组效率能较第一代MAB提升,达到传统电池包的两倍左右,搭配上绝对的安全性及与传统三元电池包相当甚至更低的成本,相对目前普遍采用的高危险、高能量密度液态三元电池包有绝对优势。

而运用于平价车款的,是在固态电池界很少被提起的铁锂固态电池,也可以称为无钴固态电池,过去会直觉认为铁锂已有一定程度的安全性,没有替换电解质的必要,事实上,铁锂搭配固态电解质还能有更多的益处,就如同三元固态电池,固态铁锂因为能够内部串并联且具高散热能力而得以结合MAB模组技术与气冷,特别在铁锂原本低落的体积成组效率上可以获得大幅改善,体积能量密度比传统铁锂电池包高66%、比传统铁锂CTP电池包多16%;

成本方面,由于磷酸铁锂正极不含钴,材料较三元便宜,而辉能的固态铁锂MAB电池包又因为结构更简化、搭配气冷系统,不但电池包成本能降至铁锂CTP电池包的水平,三电系统成本也比铁锂CTP低,相信对平价车款而言会是极具吸引力的电池方案。

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