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固態電池CTP? 輝能:可行,且成效更佳

CTP,透過簡化模組來提升成組效率的技術終於在今年開花結果,電芯廠與主機廠陸續提出創新集成設計,拉著原本遭遇瓶頸的三元與鐵鋰電池再向前跨了一步,鐵鋰和三元搭上CTP技術產生的優缺點已很明確,那麼,如果將另一項熱門的電芯技術─ 固態電池與CTP模組技術結合,又會發生什麼變化?

對此,固態電池廠輝能科技與我們分享了在CTP技術上的佈局。

固態電池適用CTP嗎? 作法與效果為何?
一直以來CTP都是輝能在設計固態電池包上重要的策略,原因有二:一是固態電池具高安全性與穩定性,本就不需複雜的保護與散熱機構;二是輝能實現了直接於電芯內部串聯的雙極電池技術並加以改良,開發出高電壓、高容量的單顆大電芯,省去外部串並聯的材料空間、繁複的BMS設計與組裝流程,達到更高程度的去模組化。

基於以上兩點優勢,固態電池能夠達到更高程度的CTP、更高的成組效率。

  

當輝能在2019年初發表第一代MAB電池包時便完成了針對上述固態電池優勢所設計的模組結構,透過直接堆棧極片來進行串並聯,電池包僅由4到12顆大電芯組成,數量遠低於傳統電池包的千百顆小電芯;接著我們思考再簡化冷卻系統的可能性,由于輝能MAB電池的溫度均一性高、電芯散熱效率為傳統之3倍且具高溫穩定性,經過一系列測試與評估比較後,確定第二代MAB電池包能夠由液冷進一步升級為氣冷,成組效率再獲提升,能夠較水冷系統再降本5%。

近期鐵鋰重新崛起的市場趨勢,對輝能有沒有造成影響?
這陣子有幾位投資人提出相似的疑問,這波轉變帶動業界再次重視安全性問題而暫時與可接受的續航里程妥協,對輝能而言並不影響,且未來更有發展性,因為市場仍渴望見到完美的電池方案,主機廠也沒有停止發展能夠同時滿足安全性、續航與成本的動力電池,依然積極地進行對輝能固態電池的測試、打樣與生產規劃。

 輝能對技術與市場的規劃
在與國內外主機廠合作的過程中,我們發覺有必要針對M型化車市的兩端,也就是為高階與平價的車款分別提供不同的固態電池方案,高價車款搭載的電池包要求續航力,對成本敏感度較低,而平價車款不一定要長續航力、加速不用快,對價格較注重,可能用於網約、出租車或入門級車型,兩者的需求可說是完全不同。

針對高階車款,輝能提供固態三元811 MAB電池包,以高能量密度的高鎳正極/高矽負極固態電池芯結合氣冷式冷卻系統與MAB高效成組技術,成組效率能較第一代MAB提升,達到傳統電池包的兩倍左右,搭配上絕對的安全性及與傳統三元電池包相當甚至更低的成本,相對目前普遍採用的高危險、高能量密度液態三元電池包有絕對優勢。

而運用於平價車款的,是在固態電池界很少被提起的鐵鋰固態電池,也可以稱為無鈷固態電池,過去會直覺認為鐵鋰已有一定程度的安全性,沒有替換電解質的必要,事實上,鐵鋰搭配固態電解質還能有更多的益處,就如同三元固態電池,固態鐵鋰因為能夠內部串並聯且具高散熱能力而得以結合MAB模組技術與氣冷,特別在鐵鋰原本低落的體積成組效率上可以獲得大幅改善,體積能量密度比傳統鐵鋰電池包高66%、比傳統鐵鋰CTP電池包多16%;

成本方面,由於磷酸鐵鋰正極不含鈷,材料較三元便宜,而輝能的固態鐵鋰MAB電池包又因為結構更簡化、搭配氣冷系統,不但電池包成本能降至鐵鋰CTP電池包的水平,三電系統成本也比鐵鋰CTP低,相信對平價車款而言會是極具吸引力的電池方案。

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