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宝马的4695/46120电芯和CTB方案

2022-09-19 14:25:19·  来源：知化汽车  
　
在宝马最近举办的Workshop活动中，我们得以首次了解到了它的大圆柱电芯，以及基于这个大圆柱电芯的系统集成方案。（1）4695、46120型电芯首先，我们可以确认，宝

在宝马最近举办的Workshop活动中，我们得以首次了解到了它的大圆柱电芯，以及基于这个大圆柱电芯的系统集成方案。
（1）4695、46120型电芯
首先，我们可以确认，宝马第6代电池技术（Gen6）目前已经披露的两款电芯尺寸分别为4695和46120，前者主要应用于轿车，后者应用于SUV类车型。


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4695/120电芯采用的是底部布置泄爆阀的方案，壳体为钢壳；正极方面，相比于第5代电芯，材料能量提升10%，钴含量减少50%；负极方面，相比于第5代电芯，材料能量提升15%以上，石墨含量减少20%；与些同时，铜箔的用量也减少了40%。


（2）BMW的CTB思路


接下来我们看下宝马在电池系统集成层面的总体想法，如下图所示。它的这个想法与比亚迪的CTB是一致的，宝马将这个集成技术分为两部分：一个是CTP，即具有完整、独立的电池包；第二个是PACK-TO-OPEN-BODY，即电池包与车身底盘的集成。这里我们可以更清晰地理解到它的含义“open body”就是原来车身方案中，下车身（乘员舱地板）它是一个地板结构件，现在取消了（Open），只有横向几条梁。


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总体理解下来，就是比亚迪的CTB（Cell-to-Body），因为它之前是没有经过CTP阶段的，所以它把这个总体的集成技术细了下，分两步两体现这个方案的实施，比亚迪的CTB方案如下，可对比看下。


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相当于宝马一步到位，直接CTC了。在PACK层面，它自己的估计，总的成本会减少50%。然后我们可以大体地先看下它的46XX电芯成组与布局，这个与特斯拉4680目前（德国柏林）的方案是极为类似的，大圆柱电芯直接铺在下箱体组件上，蛇形水冷管冷却，BMS从控位于电池箱体的一侧，BMS主控与PDU等一些电气件布置在后排座椅下方的盒体内。


（3）中国电池技术的对外输出


如果我们把近12年以来，国内电池技术的技术路径的传递进行梳理，可以清晰地发现，在这一代电池技术（2020－2025）的发展过程中，我们已从一个技术被动输入国转变为一个主动的技术输出国，从一个学徒成长为一个师傅。这里我给出一个简化的技术传递关系图，如下：


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总的来看，在2018－2019年之前，德国宝马、大众通过对宁德时代的技术输入，左右了国内的大部分技术方案；特斯拉的方案虽然没有大范围跟随和仿照，但它的技术思路一直是被研究和转化的来源；另外在材料层面，受海外客户、松下/LG等的影响，在政策的左右下，三元一度是我们发展和量产的主要路线。


从2019年起，随着宁德时代大模组、一代CTP的推出，随后比亚迪刀片电池的推出，刀片电池CTP的推出、刀片电池CTB的推出。海外企业，尤以德国企业在规划下一代电池技术路线时，基本都是在抄国内标杆企业的作业了。然后在材料层面，海外也开始大范围、快速地采用磷酸铁锂。


回到宝马的这个CTB上来，其实宝马在2020年时候就已经有了类似的构思 ，但当时它的想法是没有包含到第一步CTP的，它的更多思路还是放在整个电池包与车身的集成，如何轻理化、更好的密封与生产、更高效的集成，这个从它的专利可以窥见一二。

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电动汽车这一波集成技术的推进，看来是要把整个集成走得充分，走得彻底，得出各种最具量产意义的方案，在各个方案的相互对比中慢慢选择最优的路线。这一波完成后，电芯材料的进步可以接下去，开启电芯层面的再次提升。

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