前兩天有不少的報(bào)道，Tesla要在Model3和后續(xù)的ModelY上采用磷酸鐵鋰電芯，在整個(gè)電池包的總體尺寸和連接界面不變的條件下，如何把大的方殼電芯（假如是LFP電芯的話，小電芯就不劃算了）裝進(jìn)去是個(gè)大的問題。

1）Model3電池系統(tǒng)的替換

如下圖所示，想要不改變車輛的設(shè)計(jì)，只能在現(xiàn)有的電池系統(tǒng)尺寸里面加入新的LFP電芯，大致的可能性就是在這個(gè)BaseFrame的基礎(chǔ)上按照原有的模組來布置，同時(shí)可能在實(shí)際的尺寸上做相應(yīng)的調(diào)整，不過主體的空間就是這樣來使用。

圖1Model3原有的電池系統(tǒng)

也就是說，要在原有的兩個(gè)大模組和兩個(gè)小模組1948×323×81和1860×323×81上來做。使用磷酸鐵鋰，或許可以讓原有Model3電池系統(tǒng)在模組上的一些防護(hù)得以取消，從而節(jié)約出一些高度出來。好消息是，由于這個(gè)尺寸是按照78kWh來做的，因此有相對(duì)充分的空間可以給CATL的電池來使用。

圖2Model3的模組和排布

2）電芯的尺寸

CATL原本的商用車的電芯容量從50Ah，一路提升到157Ah起步，2019年CATL的商用車用得最多的是202Ah和271Ah，而在去年十一月的北京公交展覽上新的電芯規(guī)格重要是在厚度上做一些差異化，形成了新的一組優(yōu)選的電芯容量。

●電池尺寸上升：隨著電芯容量的上升，能量密度從140.19Wh/kg，到現(xiàn)在最高可以做到178.1Wh/kg，這個(gè)過程中，重要是電芯的高度和厚度提升帶來的效果，目前271Ah的尺寸為173×202×72mm，202Ah的尺寸為173×202×57mm，重要是厚度的差異。

●整包的成組率：從電芯的能量密度到整包的能量密度的提升效率，我們可以折算下，總體的結(jié)果如下所示：從原有的72%，過渡到83%，最高的已經(jīng)能超過90%了。這個(gè)數(shù)據(jù)本身是和電池系統(tǒng)的重量有關(guān)系的，不過我們可以清晰的看到成組率提升帶來的成本下降。

這些電池的尺寸是往高度、厚度方向上伸長。為了滿足寬度的323尺寸和模組高度的81mm尺寸，整個(gè)電芯的規(guī)格可能要做調(diào)整。而1948和1860的長度是電芯厚度的整除數(shù)，在這個(gè)數(shù)據(jù)下面去匹配額定電壓，原有的96S到了磷酸鐵鋰電池中的串?dāng)?shù)要多一些。

圖3使用CATL電芯的商用車的單體容量提升路徑

所以根據(jù)以上的可能使用的電芯尺寸，應(yīng)該和寶馬iX3的電芯寬度差不多寬度300mm+，高度85mm左右，厚度在50-60mm，然后調(diào)整相應(yīng)的布局。

圖4CATL可能使用的電芯尺寸方向（矮電芯、加厚和變寬）

而模組的布局也比較好理解，在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行AppletoApple的替代。我們其實(shí)可以這么理解，標(biāo)準(zhǔn)模組根本沒辦法布局，這時(shí)候只能根據(jù)電芯的尺寸來開發(fā)這個(gè)規(guī)格的模組，然后考慮在此基礎(chǔ)上直接焊接和處理。

圖5方殼成組的方向

小結(jié)：

當(dāng)然這只是一種猜測，想要達(dá)到目標(biāo)的能量密度，特別是往高里程版本塞入這么多的能量，在不提高電池組厚度的條件下能做的選擇比較少，往里面用LFP裝78kWh可能有點(diǎn)為難了，假如是NCM811可能性更大一些。

作者簡介：朱玉龍，資深電動(dòng)汽車三電系統(tǒng)和汽車電子工程師，目前從事新能源汽車電子化工作，10年以上的新能源汽車專業(yè)從業(yè)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，在電池系統(tǒng)、充電系統(tǒng)和電子電氣架構(gòu)方面有較深的認(rèn)識(shí)和實(shí)踐，著有《汽車電子硬件設(shè)計(jì)》，開設(shè)《汽車電子設(shè)計(jì)》公眾號(hào)