捷温科技:CTP、CTC等电池系统创新为热管理和电芯连接提出更高要求
发布时间:2021-12-28 15:19:00
关键词:动力电池

  有数据显示,今年1-11月,中国市场新能源汽车销量达到299万辆,全年有望超过340万辆,较去年增长接近2倍左右。同时,11月份,新能源新车销量渗透率已经达到17.8%。业内普遍预测,2022年中国市场新能源汽车销量有望达到500万辆,市场渗透率有望在20%以上。


  中国科学院院士欧阳明高指出,今年新能源汽车销量“爆发”,主要是得益于电动汽车及动力电池技术的进步、产品丰富以及政策“给力”的结果。事实上,电池单体能量密度提高、安全性不断提高、循环寿命提升,以及“刀片”、CTP等系统层面的创新技术被大量应用,使得电动汽车整体性能不断提升,消费者对于电动汽车的接纳度也在持续不断提升。


  值得注意的是,目前仍然有着一些动力电池环节的“痛点”,亟待破解。比如北方一到冬季,电动车续航衰减、掉电过快,电池在系统层级的热管理设计和程序不够完善引发的整车安全风险,CTP、CTC等新技术和新工艺对电池热管理系统、电芯连接系统带来的新挑战和要求。


  近日,宁德时代董事长曾毓群表示,针对动力电池低温痛点,宁德时代也在优化热管理系统,以达到兼顾加热过程的极速、无损、安全和高效。


捷温科技:CTP、CTC等电池系统创新为热管理和电芯连接提出更高要求

图为捷温科技电池产品线经理胡峥嵘


  “电池本身既怕冷也怕热,而目前市场上的动力电池需要最佳工作温度区间在25℃~30℃之间,因此需要高效且精准的温控才能保障其工作效果。”捷温科技电池产品线经理胡峥嵘向电池中国解释称,电池温度过低或过高都需要进行热管理干预,对电池进行加热或致冷,同时保持电池内部温度的均匀,这样做的好处一方面可以使得电池更为安全,同时性能也会有比较好的发挥,“所以对于动力电池而言,不仅需要高效的热管理系统,还需要一个协调一致的热管理系统。


  事实上,仅从电动汽车最基础的安全角度来看,电动汽车频频自燃的现象令消费者忧心,保障电池系统安全的意义不言而喻,而电池热管理系统是保障电池系统安全,提升电池性能的核心之一。


01

基于多年汽车热管理经验 捷温科技切入电池领域


  从市场层面及长远方向来看,新能源汽车的发展是大势所趋,电动汽车时代正在加速到来。


  多年以来对汽车内饰舒适性和温控的经验,对热管理的经验,以及跟车厂合作和对市场的了解,基于对整车及热管理方面的深度理解和研发积累,拥有很多发展优势的捷温科技,也正瞄准新能源汽车这一巨大市场,正式切入进来,“捷温科技进入了动力电池领域,基于我们对热管理的理解,为动力电池的发展提供我们的服务和支持。”


  据捷温科技介绍,公司是全球创新热管理技术开发商和市场领导者,致力于多项加热与冷却技术及温度控制应用程序研发。目前,汽车与医疗是捷温科技最核心的两大业务板块,其中汽车板块主要包括内饰温控系统、电池性能解决方案以及汽车电子三大产品线,占到了捷温科技销售额的90%之上。


  “公司在美国纳斯达克上市公司,全球有40多家整车厂都是公司的客户。公司足迹遍布美国、德国、加拿大、中国、日本、韩国等13个国家。”捷温科技向电池中国表示,现在汽车及动力电池业务是公司的主导业务,处在快速发展中。


02

聚焦热管理和电芯连接 前沿布局解决技术迭代新痛点


  在动力电池领域,捷温科技目前主要聚焦三大领域:


  一是电池热管理产品,包括48V系统的风冷、热电冷却系统,以及基于机械切削工艺制造的加热薄膜。


  其中,基于切削工艺的薄膜电池加热技术:加热薄膜在不用外部电源的情况下,能够使用电池本身的电能进行持续加热,可以和风冷、液冷系统进行良好的匹配,不需要有液体的循环。据捷温科技介绍,这种加热膜是超薄柔性的,有良好的适配性,方便在动力电池后期设计的时候整合加入这种加热方案。


  同时,捷温科技基于热电管理技术的电池加热方案具备快速热反应、加热效率非常高,每分钟可以达到接近2℃,单个加热元件,可以达到一千瓦的加热功率。


  在48V电池热管理解决方案产品方面,捷温科技已经与奔驰、宁德时代等主机厂和电池厂有着深度合作。


  捷温科技48V电池热管理解决方案已经应用在奔驰S级轿车EQ-Boost车型上。“高端车本身的动力系统安装结构和48V的功能需求都非常高,而空间结构紧凑,散热成为核心的问题。”据捷温科技电池产品线经理胡峥嵘透露,当时奔驰找到捷温,双方一起做了很多的研究探讨,共同验证测试并为奔驰开发了一套主动制冷系统,使得电池在极端工作条件下依然可以保持良好的性能,并延长了这些高价值组件的使用寿命。


  据悉,这个基于热电技术的解决方案具有高度的创新性,2019年捷温科技因此获得了Automotive News颁发的PACE奖。


  在电池合作方面,捷温科技为宁德时代开发的48V电池的风冷热管理解决方案,已经在大众MQB平台上批量应用。


  二是电芯连接技术产品,包括机械切削成型的薄膜电芯连接系统以及整合了电控的薄膜电芯连接系统。


  捷温科技电芯连接技术运用业界首创的MSP机械切削工艺,环保的同时产品成本更低、生产更高效,避免了线束连接存在的潜在安全隐患。


  同时,新一代整合了电控的电芯连接板能更精确地监测电芯工作状况。此外,MSP工艺取代了传统蚀刻工艺加工中必须使用的化学腐蚀工艺,因此更环保、更安全。


  采用 MSP 技术制造的集成电芯连接系统,在充电和放电过程中,提供稳定且连续的温度和电池电压信息流,在确保电动汽车电池最佳性能的同时保障安全。


  据捷温科技透露,这一技术已经在欧洲投产,未来也将会把MSP工艺引入中国市场。


  在此基础上,捷温科技还开发了一款新产品——eCCB电芯连接系统,在电芯连接板上整合了ASIC芯片,将电芯的部分监控功能整合,从而更便利地监控每一个电芯的工作状况,更好地给电池失效提供预警。


  三是电池模组的高压连接线束。值得注意的是,从整车电池系统集成发展趋势来看,CTP、CTC已成为重要方向,随着电池系统技术的迭代,对电池模组的高压连接线束也提出了更高的要求。


  “全球77%的电池包来自亚洲,并且技术处于快速迭代中。事实上,仅从国内来看,包括刀片电池、CTP,以及CTC等结构层面的创新已经对电芯连接板的尺寸,信号采集的精度传输和处理都提出了更高的要求;此外,电池包系统层级的结构改变也对电芯连接板的一些机械性能也提出了不同的要求。” 捷温科技电池产品线经理胡峥嵘对电池中国表示,捷温科技利用独有的机械切削工艺为动力电池厂商提供技术支持和服务,更好地保证电池的性能和安全,进而推动新能源汽车行业的技术进步和发展。


  据电池中国了解,捷温科技今年还对先进新能源汽车热管理系统技术开发商——Carrar进行投资。Carrar颠覆性的两相冷却技术利用了热力学,对实现电池的快速充放电,克服电动汽车电池、车载电子设备和充电基础设施所面临的挑战,有着潜力无限的帮助。该技术被开发用于电动汽车电池组,以解决全球汽车制造商在电池散热方面面临的重大挑战。Carrar的解决方案旨在为每块电池和整个电池组提供统一、均衡的温度,以保持电池寿命,并在确保更高安全性的前提下提升性能。

稿件来源: 电池中国网
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