CTB电池包-车身的密封方案分析与对比

发布日期:2024-12-21 11:57    点击次数:119

CTB,也可以称之为“电池车身一体化技术”正在逐渐引导整个产业进入后CTP技术时代的新阶段。在这个阶段,整车对于电池与车身的集成方案、整车装配工艺、以及生产效率,都将会有更深层次的迭代。

其中,电池包-车身之间的密封成为一个区别度比较高的关键技术点,不同的CTB方案衍生出不同的密封策略,我们以零跑C01、比亚迪海豹EV和特斯拉4680 Model Y量产车型为例来进行分析和对比。1、三种不同的CTB集成思路目前为止,量产的CTB车型主要是零跑C01、比亚迪海豹EV和特斯拉4680 Model Y,这三款车型的集成思路却大不相同。零跑C01,采用去电池包上盖的思路,相当于上盖功能集成到原车身上,仍有模组存在,在整车Z方向是电芯-模组-下箱体相连,再与整车连接;海豹EV,采用的是电池包上盖集成车身地板的思路,相当于乘员舱地板的功能集成到原电池包上,无模组存在,在整车Z方向是电芯-上盖直接相连接,再与整车连接;特斯拉4680 Model Y采用的是电池包上盖集成地板+座椅横梁,无模组存在,在整车Z方向是电芯-上盖直接相连接,再与整车连接。

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▲ 三种量产CTB集成方案对比

2、两种不同的CTB密封思路从上文的描述可以看出来,比亚迪海豹EV和特斯拉4680 Model Y的CTB思路基本是一致,因此,对于当前CTB的方案中,电池-车身的密封本质上有两种方案,一种是零跑式的,采用的是用车身地板来密封电池包,也就是说,原车身的密封没有改变,增加了对电池包的密封;另一种就是特斯拉和比亚迪式的,采用的是电池密封车身的思路。

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▲ 两种CTB密封方案对比

相比较而言,特斯拉-比亚迪式的电池密封车身方案更优,基于的考虑主要如下:(1)电池包密封失效的后果比车身密封失效的后果严重,电池包失效后会带来很多不确定的安全隐患,轻则结构、电气层面的可靠性问题,重则是短路等热失控危害;而车身密封失效往往没有这么严重,它涉及到的“带电体”少,更多是质量层面的问题,比如乘员舱地板受潮、浸湿等。(2)电池密封车身方案,长沙app开发公司排名由于仍然有独立的电池包,这意味着原有的电池密封方案得到延续,整个电池包密封的设计、制造、检测,以及后续的4S店维修等均不变,对产线的变动也小,该方案的风险是车身的密封失效;而零跑式的方案,由于取消了电池包上盖,电池的密封从设计到制造、检测,以及后续的4S维修都发生变化,相当于从原来检测电池的气密性,到检测整车的气密性,这种方案的风险是电池包密封失效。3、两种不同的CTB密封面结构特斯拉与比亚迪虽然在总体的密封思路上是一致的,但具体到实际的方案还是有不小的差别。主要体现在密封面和密封介质上。具体如下图所示:

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▲ Model Y与海豹EV 两种CTB密封面对比

(1)Model Y由于延续既有的电池包外包络方案,因此,它采用的是将密封面布置在车身门槛梁下方;这种方案的不足在于会出现侧密封面区域与前后密封区域在高度方向存在落差,为保证密封面连续性,过渡处密封区域会做成落差形式的圆弧过渡面结构;同理,电池包上盖侧面密封区域与前后密封区域在高度方向也会存在落差,为保证密封面连续性,过渡处密封区域会做成落差形式的圆弧过渡面结构,如下图所示。

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▲ Model Y CTB密封面方案

(2)比亚迪海豹EV采用的是将密封面布置在车身门槛侧上方与地板配合处。从某种程度上来看,Model Y的CTB密封是异面密封,而海豹EV的密封是同面密封,得益于整个电池包是规则的形状,海豹CTB的密封面都在同一个平面,没有Z向高度的落差。

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▲ 海豹EV CTB密封面方案

海豹CTB密封面的主要问题在于车身地板下表面结构通常由多个零件组成,零件间搭接面不平整,接头多,密封面精度难以保证。为此,车身地板的密封面需要做成完整的一体式密封板。4、两种不同的密封介质

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▲ Model Y与海豹EV CTB密封介质对比

密封的介质有很多种,这里海豹EV CTB选择了泡棉的方案,特斯拉Model Y CTB选择了发泡硅胶+泡棉的方案,它在Penthouse处采用了一小段泡棉的思路,其他均是发泡硅胶。由于是异面密封,有高度差,使得Model Y在过渡面处的密封压力存在不一致的问题。

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