CTC電池包封裝技術

電動車的電池封裝技術從一開始的CTM(Cell to Module)到CTP(Cell to Pack)到最近開始看到的CTC(Cell to Chassis)。很快的解釋一下,CTM就是將許多小電池(例如特斯拉使用類似AA電池大小直徑18mm高65mm的18650型號電池)集合在一個模組內,再將多個模組集合成一個電池包(battery pack)。模組的好處就是可以抽換維修與進行模組層級的電流與溫度控制,但是模組的額外構件與間隙就降低了電池包整體的能量密度。隨著電池技術的成熟與穩定,電池廠商開始捨棄模組而直攻CTP,也就是直接將多個電池組合成電池包(譬如之前有提及寧德時代CATL已進入CTP3.0)。在CTP之下,電池就不再是CTM時代的小顆的電池,通常就會開始使用大的長方形(prismatic)或扁一點的叫做刀片(blade)電池。特斯拉在2020年9月的電池日宣稱了暱稱為比士吉罐(Biscuit Tin)形狀的型號4680電池(直徑46mm高80mm)正式進入了CTC的時代(附註:BYD在他們的預售電動車款海豹“Seal"中稱之為CTB, Cell To Body, 意思是一樣只是不限於底盤),也就是不但捨棄了模組連電池包都給扔了。

這就怪了,不要電池包那電池放哪?顧名思義CTC中的後面那個C(Chassis)就是放進車輛底盤結構,也就是電池包不再是電動車的外加獨立零件,而是讓電池"包"本身成為車身結構的一部份也就是所謂的結構電池。這是什麼意思?從另個角度看,就是將電池直接塞進車體結構中。帶來的好處就是大幅提升能量密度與提升車體強度。

為什麼一直在電池能量密度上絞盡腦汁?因為電力驅動的效率從上個世紀末曇花一現使用鉛酸電池與鎳氫電池且車重近1400+kg的GM EV1為5km/kWh與今天的電動車相比竟然還是差不多,似乎是個物理極限。所以在提升電動車里程上,除了想盡辦法降低車重外,就是提升電池的能量密度。提升電池能量密度有三個方法,一個就是研發新的電池材料(譬如固態電池等),第二個就是本文所提的電池包封裝技術,第三個就是增加一個次要能量來源,譬如增加能量密度甚高的氫燃料電池,要不然車輛本身就是個發電機。車輛本身就是發電機是指…?聰明的您答對了就是太陽能。

發表者:李麥克

興趣廣泛,希望一天是48小時。自幼喜歡拆解家電零件安裝到其他可用的電器上面,興趣廣泛永遠有學習新知的渴望。一輩子都充滿對英文閱讀與各種工程科學 (STEM) 學習的渴望。 小時候閉起眼睛模擬雙手正在控制方向盤並加油或踩離合器換檔的快感成了我的免費虛擬電玩,年輕時迷上電視影集霹靂遊俠後 (仍熟悉的"老哥"稱呼?),更開始對汽車產生了各種幻想。有幸此生見證了電動車的崛起與可預見的自駕車的未來並親歷其中,即使是在人生的下半場。在讀了來自克羅埃西亞電動超跑Rimac C_Two的故事後,更發現Rimac的諧音更可以將自己投射到霹靂遊俠中的主角。 自2012年特斯拉推出Model S後即開始累積電動車方面的學養。更於2018年在浸淫軟體工程領域二十餘年與後期的3D感測與自駕車應用新創公司數年後,因著對電動車的狂熱開始對特斯拉(Tesla)是如何成功的好奇而"誤入歧途"一頭栽進對電動車的研究。於是在同年前往英國攻讀英國第一屆電動車工程碩士學程並於次年取得人生繼台灣與美國碩士學位後的第三個電動車工程碩士(MSc with distinction in Electrical Automotive Engineering)。目前開設電動車相關技術與各類電腦資訊教學課程(程式設計等),電動車專長領域為動力系統(Electric Drive)。 嗜好:英語閱讀、電動車、程式設計、顧問、教學、網球、小號、爵士鼓、吉他

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