Comparaison de la structure de la batterie de lames et de la structure CTP

En tant qu'exportateurs de la technologie chinoise des nouvelles énergies, CATL et BYD en Chine sont les principaux acteurs de l'industrie de l'énergie. 10 premiers fabricants de batteries d'énergie au phosphate de fer lithié ont tous deux mis au point leur propre technologie d'intégration des batteries en s'inspirant de cette tendance. La technologie CTP (CellToPack) de CATL est basée sur une structure ternaire de lithium à haute teneur en nickel.

Son principe consiste à réduire le nombre de modules, à former directement des packs de batteries standardisés à partir de plusieurs cellules de grande capacité, puis à les empiler de manière flexible pour former des modules de batteries plus grands afin de répondre aux besoins de stockage d'énergie de différents modèles de véhicules.

Comparaison Batterie de lames vs CTPLa batterie à lame de BYD est basée sur la technologie du phosphate de fer lithié qu'elle maîtrise bien, et la cellule de la batterie évolue également vers une grande capacité. Cependant, la forme de la cellule de la batterie est plus plate et plus étroite, c'est pourquoi elle est appelée batterie à lame au sens figuré. Plusieurs lames sont regroupées pour former un module de batterie, et un module de batterie est formé par la combinaison de quelques grands modules.

Comparaison de la durabilité structurelle de la batterie de lames et du CTP

En tant que composant unique de grande masse disposé sur la partie inférieure du véhicule, le module de batterie doit prendre en compte l'adaptabilité de la résistance structurelle à l'environnement complexe du véhicule. La capacité à résister aux chocs latéraux est la demande la plus évidente, et les fabricants améliorent souvent cette capacité par le biais de la structure et de l'utilisation des matériaux des boîtiers de batterie.

Cependant, pour l'utilisation à long terme des voitures particulières, les carrosseries non porteuses sont généralement utilisées sans poutre, et la structure de la batterie doit également être capable de résister aux changements de contrainte à long terme causés par les déformations répétées de la carrosserie.

L'analyse structurelle montre que la technologie CTP de CATL est plus sensible aux contraintes de cisaillement diagonal répétées en raison de la prise en compte de la maximisation de l'efficacité de l'emballage en volume. La connexion des faisceaux de câbles à haute tension et des systèmes de refroidissement est difficile, et la fiabilité de l'utilisation à long terme reste à vérifier. Par rapport à la batterie à lames et au CTP, la batterie à lames de BYD conserve la configuration globale de l'emballage du module et de l'emballage du bloc-batterie.

Dans le même temps, le dessin du brevet montre que l'ensemble de la batterie pourra réserver un espace de déformation en fonction des besoins du modèle afin d'éviter les contraintes directes sur les cellules ultrafines et de grande taille. Si l'on compare la durabilité structurelle d'une batterie à lame à celle d'un CTP, il est plus facile de fabriquer des produits fiables avec l'ensemble de batteries à lame de BYD.

Toutefois, une telle structure d'assurance pose également d'autres problèmes. À en juger par les données publiées jusqu'à présent, BYD utilise la densité de puissance volumique comme mesure, mais n'a pas publié les données de densité de puissance pondérale qui ont été largement utilisées.

On peut supposer que l'énergie spécifique de son poids structurel superposé à la batterie en fer elle-même n'est pas élevée, ce qui n'entraîne pas d'amélioration significative de sa densité de puissance pondérale sur la plate-forme de mesure standard du ministère de l'industrie et des technologies de l'information.

D'après des informations antérieures, la densité de puissance des batteries à lames dans un boîtier devrait atteindre environ 180 Wh/kg, ce qui correspond au niveau actuel du courant dominant.

Comparaison de la compatibilité structurelle entre la batterie à lames et le CTP

En tant que fournisseur unique de batteries et de technologies connexes, CATL doit faire face à davantage de considérations relatives à l'adaptation des produits. Toutefois, à en juger par les détails du brevet actuel, la hauteur du grand module CTP ne peut être modifiée et, dans le même temps, il doit être associé à une coque adaptée pour pouvoir être installé sur différents modèles. Une telle structure exige des équipementiers qu'ils procèdent à des ajustements correspondants dans la planification des produits.

Le problème le plus difficile est qu'il n'existe actuellement aucune vente à grande échelle pour soutenir le développement, et le risque que les fabricants doivent adapter leur conception à la configuration d'un seul fournisseur de batteries est très important.

Comme aussi l'un des les 10 premiers fabricants de batteries lithium-ion BYD, qui produit elle-même des véhicules à énergie nouvelle, batterie à lames vs CTP, batterie à lames, a peut-être pris en compte les besoins d'adaptabilité multi-spécifications de ses propres produits dès le début.

Le bord étroit de la lame est aussi réduit que possible, ce qui signifie que la hauteur verticale peut être plus facilement adaptée aux besoins des modèles à conduite haute ou basse. À l'avenir, des véhicules polyvalents dotés d'un châssis ultra-mince pourront être développés sur cette base, afin que les utilisateurs puissent utiliser plus d'espace et exploiter les avantages des véhicules à énergie nouvelle.

Dans le même temps, nous constatons également que l'application par empilement de cette batterie ultra-mince est possible, ce qui peut être préparé pour les produits commerciaux et les grands SUV à châssis haut, qui peuvent stocker plus d'énergie.

Comparaison des caractéristiques de configuration de la batterie de lames et du monomère CTP

Une autre caractéristique de la batterie CATL CTP est la grande capacité de la cellule unique. La capacité de la cellule unique est passée de 50 Ah à plus de 200 Ah, ce qui réduit considérablement la proportion du boîtier.

En même temps, lorsque le taux de charge et de décharge reste inchangé, une simple structure en série peut produire ou accepter un courant plus important (améliorant la puissance et la commodité de charge).

En outre, les informations publiques actuelles de CATL montrent que la batterie CTP sera toujours emballée dans une coque carrée. Compte tenu de la stabilité de la batterie actuelle à haute teneur en nickel, cet emballage devrait constituer un meilleur choix.

Comparée à la batterie de lames et au CTP, la conception unique de la batterie de lames de BYD est un peu surprenante. Tout d'abord, une longueur de monomère aussi importante ne constitue pas une structure mécanique stable, et la résistance à la déformation est très faible lorsqu'elle est soumise à une force latérale. En général, la pression interne de la batterie entraîne une dilatation du boîtier, qui exerce à son tour une pression sur les batteries environnantes.

Il est donc nécessaire d'examiner attentivement le problème de l'écart lors de la formation d'un groupe. D'une part, il est nécessaire d'éviter les chocs et, d'autre part, il est nécessaire d'éliminer la force latérale. Il y a encore un manque de preuves à cet égard.

Un autre défi technique peut venir de la méthode d'enroulement interne de la cellule, et il est supposé que l'intérieur de la batterie se présentera sous la forme de multiples électrodes + de multiples unités d'enroulement indépendantes. En fait, elle peut être considérée comme une grande batterie composée de plusieurs petites batteries, mais ces petites batteries partagent un boîtier.

Conclusion

Dans l'ensemble, la comparaison entre les batteries de lames et le CTP a ses propres mérites. Le CTP de CATL a une densité de puissance et une efficacité de groupe plus élevées. Il convient mieux à la plupart des équipementiers pour la maîtrise des coûts et il est plus facile de lancer des produits dotés d'une plus longue durée de vie de la batterie sous réserve d'un certain poids. La batterie à lame de BYD est plus précieuse et plus imaginative en termes de flexibilité structurelle et de durabilité, augmentant considérablement les performances des batteries en fer, ce qui lui permet de revenir dans le courant dominant à partir de produits commerciaux ou bas de gamme. Il s'agit là d'une amélioration considérable.

D'un autre point de vue, la différence dans l'architecture technique des deux entreprises montre également un fait. Bien que les deux entreprises soient toutes deux des exportateurs de technologie pour les véhicules à énergie nouvelle, BYD elle-même a des avantages en tant qu'accumulation de technologie d'un équipementier. Cet avantage peut ne pas dépendre de l'amélioration d'un seul indicateur, mais plutôt de la compréhension et de la rationalisation de l'environnement de l'utilisateur.