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21款电池系统难拆指数排行

2024-08-12 09:120

随着对集成度和集成效率的追求,当前的动力电池系统在设计思路上越来越简单,但制造工艺上越来越复杂,大范围对胶粘技术的使用,让之前容易维修和拆解的电池系统(以各类模组方案为代表)变得越来越难以拆解、甚至维修。


基于我们对一些电池系统的一手拆解经验,这里对一些主流车型的电池系统拆解难度进行一个对比。评价一个电池系统是否好拆,目前还没有一个公认的、系统的方法,这里根据我们自己的几个维度指标进行判断,注意:以下的所有指标都建立在正常拆解条件下,即不需要进行低温冷冻或是火烤,不需要用特制的化学药剂,仅利用物理工具和常规化学品进行拆解。


这些指标是:


(1)是否可以拆出完好的电芯,这是最为重要的指标,这里的完好是指结构上不会有明显的形变,刮擦,能够胜任各种基本的电气性能测试和安全测试分析,甚至可以继续进行梯次利用;


(2)是否需要对箱体/护板/冷板等结构件进行切割。这里主要是指为了能够拆出电芯,是否需要提前拆破坏箱体(下箱体或上盖),护板,冷板;


(3)是否需要特制工具,是指为了拆下电芯,是否需要定制特别的拆解工具,如拆4680的特制套筒类工具,还有分离长刀片电芯需要的切片类工具;


(4)是否需要长时间浸没常规化学品等。


这里将拆解难度按星级进行分类,星级越高,代表拆解的难度越大,以下是20款电池系统的难拆指数排名:


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▲ 21款电池系统难拆指数排行


注:表中"CTP指宁德时代三种CTP外的、没有纵横梁的系统集成方案。"


1、上汽魔方电池,难拆指数五星★★★★★


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▲ 上汽魔方电池


魔方电池是目前为止,我们拆过的电池包中唯一难拆指数达到5星的,主要原因在于,该款电池包完全无法在纯物理拆解的情况下,得到完好的电芯。由于它是躺式电芯的方案,每两个电芯作为一个基于单元,这个单元的上下大面均被结构胶粘死,无法将上下的结构件与电芯分离,为了能够拆解,往往需要先将整个“模组”单独切割下来,再继续拆解。由于胶粘的牢靠,又是在大面粘接,电芯在与结构件分离过程均会把电芯的壳体撕扯变形。


另一个难拆指数可能达到5星的是蔚来的150度电池包,采用的是软包电芯+CTP的思路,这让在软包电芯与胶进行分离时,几乎不可能。我们目前尚没有进行拆解,拆解完成后再更新评分。


2、特斯拉Model Y 刀片版,难拆指数四颗半星★★★★☆


特斯拉Model Y 刀片版的电池包绝对是研究者最不愿意面对的电池包之一,它是由比亚迪供给特斯拉Model 3/Y的一个方案。


这个电池包的的难点在于两个:一是作为上盖+乘员仓地板的电池包上盖组件,由于胶粘+座椅横梁,非常难以与电芯组件整体进行分离,最大的拆解难点在于座椅横梁刚性太高,拆解过程无法向任何方向弯曲,如要分离,只能通过特别的拆解方法使它整体分离出来,上盖组件必须要破坏些位置。工作量极大。二是电芯的拆除,因为刀片电芯的上下均被胶牢靠和固定在结构件上(上面是上盖组件,下面是液冷板),因此,纯物理方法想把电芯分离、又要尽可能保电芯完好,只能牺牲冷板,让冷板在拆解过程中变形,但冷板流道整体走向与弯曲方向正好是个90度,因此冷板弯曲的难度很大,同时,电芯间隙有结构胶的渗入,极难分开。


但它还是可以拆出完好的电芯的,因此,比魔方电池难度少了半颗星。


3、长安启源A05 亿纬版,难拆指数四颗半星★★★★☆


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▲ 长安启源A05 亿纬4695电池包


这个版本是国内首个4695量产的电池系统,总体集成思路是CTP,从Z方向(电芯的轴向)来看,每个电芯从头到尾被三种不同的胶粘接在一起,极难分离,所有FPC均无法得到任何完整的,只能纯破坏拆解,这个包在设计之初就没想让人去拆。好在这是个小包(仅有9度电),胶可以一点点清除,电芯也可以拆出完好的。这个包之所以难拆指数排这么高,主要是那些胶的清除难度所致,同时,你无法得到完好的CCS组件。


4、特斯拉Model Y 4680版,难拆指数四颗半星★★★★☆


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▲ 特斯拉Model Y 4680电池包


4680版的电池包大家在网上已经见到过很多拆解的材料了,包括Cybertruck的电池包,甚至让海外的机构萌生不拆的念头。这个包的难拆点在于两个:一是上盖组件的移除,这和刀片版的类似,二是整个灌封胶的清除,相当的耗费时间和精力。之所以把它排在亿纬的4695电池包后,是因为4680版电池包的FPC还是可以拆出完好的,而且它的胶只有一种,清除起来比亿纬4695的容易。


5、小米Su7 Max版,难拆指数四颗半星★★★★☆


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▲ 小米Su7 Max版


小米这款来自宁德时代的首个CTB产品,难拆指数也排到了四颗半星,主要是它的拆解过程需要先正拆,再倒过来拆,然后再正拆,同时它的上盖组件和特斯拉的一样,是极难拆掉的,需要在个别位置进行结构破坏。难度之所以排在4680之后,在于它不是整个包灌胶,同时在上盖分离后,其他电池系统零部件的拆除是相对简单。


Su7与4680排名高的另外一个原因在于,二者的OBC+DCDC组件是比较难拆除的,这里面有大量的灌胶设计,需要从外进行加热拆除。


6、极氪001神行电池,难拆指数四颗半星★★★★☆


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▲ 极氪001神行电池


极氪001神行电池,采用的是宁德时代二代CTP方案,本来拆解难度不会这么高,就是因为它做了一个非常不讨好的设计:将底护板+冷板+下箱体搞成一体。由于底护板的刚强度很大,又通过纯结构胶与冷板粘接,因此,整个包的难度集中在于如何分离底护板。由于粘接强度太大,只能采取分片分离的方案。


7、比亚迪海豹EV,难拆指数四颗半星★★★★☆


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▲ 比亚迪海豹EV电池包


比亚迪海豹EV虽然是刀片的CTB方案,而且也是电芯与结构胶粘接,但排在001神行电池之后,主要原因于它的上盖组件由于没有集成座椅横向,还是比较容易直接整体分离的。然后,冷板也可以整体或分片气割分离,电芯的拆出也是可以有工具或方法比较好的拆出,只是费时间和精力,是有法可循。


8、极氪009麒麟电池,难拆指数四颗星★★★★


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▲ 极氪009电池包


极氪009麒麟版是宁德时代的首个第三代CTP方案,它的难拆之处在于电芯如何拆除。由于它是采用的侧面大面冷却,所以它的下箱体底板是比较难拆的,比二代的方案难拆(二代是液冷板在电芯下)。再者,电芯与两个端面类似过盈配合,没有任何可以下工具的空间,如果要拆出来电芯,要么对箱体进行切割,移除端板,要么前1-2个电芯破坏掉,留下足够空间拆后面的电芯。009麒麟拆解的另一个问题在于,越向后面的电芯,越会被冷板挤压变形,从而导致电芯在大面会留下很深的压痕,让电芯出现明显的变形。没有达到四颗星半是因为除了胶粘,它可以不需要事先对箱体等结构件进行破坏。


9、极氪007金砖电池,难拆指数四颗星★★★★


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▲ 极氪007金砖电池


极氪的金砖电池是短刀二代CTP方案,其拆解难度较方形二代CTP大的原因在于其底护板与极氪001的类似,但我们所拆的版本底护板还是可以整块分离的,不像001那个底板板连接强度那么大。但即便如此,想要把底护板与冷板分开,需要用到的钢撬等工具也会让下箱体四周破损严重。


10、小鹏G6,难拆指数四颗星★★★★


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▲ 小鹏G6电池包


小鹏G6虽然是CTB设计,但它的CTB方案比较简单粗暴,它通过一个刚强度很大的上盖来实现乘员舱地板和座椅横梁功能,电芯本身是没有与上盖发生关系的。因此,它的上盖很容易拆离,电芯的集成也是典型的二代CTP方案。只是它的上盖子有沥青类的黑胶+锡纸,这两个是很难清楚的,需要进行加热,而且无法做到彻底分离二者。另一个难以拆出来的是OBC+DCDC的组件,同样也有灌胶设计。因此,小鹏G6比其他二代CTP的电池包难拆等级高些。


11、方形一、二代CTP,难拆指数四颗星★★★★


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▲ 星纪元ET M3P版电池包


包括蔚来100kWh、75kWh、阿维塔、星纪元ET M3P版、理想L9。这些基于都是框架式下箱体+底部冷板+电芯的方案,这些方案的拆解难点在于如何将电芯与冷板进行分离。完成这个分离,其他的拆解是比较简单的。通常,这个过程会损坏液冷板。


12、特斯拉Model 3松下/LG版,难拆指数三星半★★★☆


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▲ 特斯拉2170版电池包


作为大模组技术的代表,特斯拉Model 3松下/LG版电池包比常规电池包难拆的第一点在于它的上盖子与下箱体是胶粘死的,分离上盖与下箱体要比较吃力;难拆的第二点在于模组的的拆解,因为有结构胶的存在,电芯不像那些没有胶的模组容易。


13、丰田bZ4X、通用奥特能方形版,难拆指数三星半★★★☆


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▲ 通用奥特能方形版电池包


丰田bZ4X、通用奥特能方形版这两个模组技术为代的电池包比常规电池包难拆之处在于上盖与下箱体之间的密封,也是胶粘。丰田bZ4X的模组与下箱体还有粘接,因此它的拆解难度要比奥特能难些。


14、大众ID.4,难拆指数三星★★★


典型的模组电池包,难度在于冷板的分离,模组的拆解。


15、神炼电池,难拆指数两星★★


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▲ 神炼电池包(20.5kWh版)


虽然它是CTB方案,但由于电芯没有采用结构胶,因此很容易进行拆解,而且它采用的口琴管式冷板也非常容易取出来。

来源:知化汽车

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