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比亞迪海豹成本解析:CTB、八合一總成、液冷板底置、冷媒直冷,還有哪些亮點?

來源:新能源汽車網(wǎng)
時間:2023-09-22 16:15:47
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比亞迪海豹成本解析:CTB、八合一總成、液冷板底置、冷媒直冷,還有哪些亮點?誠如王傳福所言,在中國市場具備競爭力的新能源車型,出口國外提價20%依舊具有競爭力,這是自給自足的供應鏈

誠如王傳福所言,在中國市場具備競爭力的新能源車型,出口國外提價20%依舊具有競爭力,這是自給自足的供應鏈、愈發(fā)成熟的技術(shù)以及現(xiàn)有的規(guī)模體量給中國新能源車企的底氣。

作為占據(jù)中國新能源乘用車逾30%市場份額的頭部企業(yè),比亞迪的競爭優(yōu)勢,遠不止如此。

瑞銀投資銀行研究部近期拆解了一臺比亞迪“海豹”(550km續(xù)航版本),大致估算該車毛利率達16%,息稅前利潤率5%。并且還據(jù)此得出一個結(jié)論,與傳統(tǒng)OEM相比,比亞迪擁有25%成本優(yōu)勢。

成本估算基于2022款海豹標準續(xù)航版(550km)展開

但是,優(yōu)勢并不僅僅在成本,比亞迪還在這款全球戰(zhàn)略定位的車型上,落地了很多創(chuàng)新技術(shù),以及對此前部分設計方案進行了針對性優(yōu)化。

結(jié)合估算成本,NE時代對該車型部分部件結(jié)構(gòu)進行解析,看看作為一款全球戰(zhàn)略定位的車型,比亞迪希望哪些體驗及配置惠及全球用戶。同時,作為全球領先的新能源車企,比亞迪在技術(shù)方向上有哪些新的思考。

刀片電池:整包上蓋換成鋼材 重量增加約60% 液冷板置于底部

具體到拆解部件,其中被重點關(guān)注的刀片電池,整體成本估算大概在7870美元左右,占售價比例28.5%左右,其中電芯大概在102美元/kWh,電池包其它部件成本約26美元/kWh。

相較于特斯拉、蔚來、大眾等車企搭載的電池,比亞迪電池平均度電成本最低,并且已經(jīng)基本接近主流車企設定的100美元/kWh目標。

值得注意的是,由于海豹采用的是CTB方案,電池包上蓋充當車身地板的作用,為了保證剛度,電池包上蓋材料轉(zhuǎn)變?yōu)殇摚赃@款海豹與比亞迪其它車型的重量增加60%左右。

橙色部分為電池包,整個電池包高度為112mm

海豹電池包占整車重量比例在24%-27%之間,對比2022款Model Y及ID.4等車型,重量比相對高一點。

電池包整體的重量能量密度估算在131Wh/kg左右,與公告數(shù)據(jù)140.5Wh/kg存在些微差異。

但是從體積能量密度來看,海豹搭載的電池包優(yōu)勢比較明顯,電池包60%容量空間由電芯填充。此外,由于刀片電池豎置,電池包高度只有112mm(其中電芯高度90mm),給乘員艙提供更多的高度空間,同樣優(yōu)化整車高度。

圖片來源:瑞銀 為估算數(shù)字 僅供參考

材料方面的變化,一是2022款海豹較過往版本,增加了活性材料,所以在能量密度上有8%提升,二是較比亞迪海豚和漢等車型,海豹搭載的刀片電池負極石墨材料減少7%。

還有一個明顯的變化是,海豹的冷板放置在電池的底部,通過與電池包的型材框架用焊接+緊固件的方案固定在一起,冷板上還加裝三個結(jié)構(gòu)件來緊固,冷板的上蓋通過導熱結(jié)構(gòu)膠與電芯進行粘接,下流道與平面蓋板連接形成密封通道,蓋板與流道板通過釬焊完成。底置的方案與普遍放在電池包的上部的方案,差異明顯。

對于BMS方案,海豹搭載的刀片電池,每個BMU(主控器)配置3種不同類型的PCB,一共12個PCB,分管電池包不同區(qū)域,數(shù)量和設計上遠比Model 3、ID.3等車型更加精細,所以整體成本($160)相對較高。

CTB結(jié)構(gòu)設計帶來哪些變化?

海豹?采用CTB的設計,使得電池包較之前車型有所改變。

首先,最明顯的是將電池包上蓋充當車身地板,這一設計帶來的變化是為了保證剛度,上蓋換成了鋼材,成本較鋁合金來說有所下降,但是重量會有所增加。

其次,由于電池包上蓋充當車身地板,所以車廂、電池包的密封都需要兼顧,以此來保證涉水、顛簸路段等路況下電池、車廂的安全。比亞迪在海豹上的方案是,首先通過電池組的固定螺栓,加上密封圈,將下車體與電池組密封,車內(nèi)前后座也有與電池包相連的螺栓,上下都有可拆卸的方式。

此外,還有一大改變是,與此前車型相比,海豹電池包的液冷板放置在電芯下方,并非此前的上方布置方案,液冷板與電池包的外框架通過焊接+緊固件的方式固定,液冷板前中后三個位置均由布置加強結(jié)構(gòu)件。加上底部復合材料的防護板,電池包下部分的結(jié)構(gòu)剛度進一步得到了保障。

同樣,考慮到結(jié)構(gòu)剛度和電池安全,海豹在電池包有橫梁設計,電池組與橫梁之間的高度差用發(fā)泡材料填充。電芯長度方向與行車方向平行,這也是與此前電芯擺放存在差異的點。但是整體集成下來,電池體積能量密度的表現(xiàn)似乎也比較好。

圖片來源:瑞銀 為估算數(shù)字 僅供參考

整體來看,CTB雖然做了一系列集成,但同樣由于集成的方案,比亞迪增加了部分維系整車及電池包剛度、安全的設計,有得有失。

八合一動力總成方案:整體成本縮減20%

比亞?迪在海豹上落地了八合一動力總成方案,集成了電機、電控、減速器、DC-DC、OBC、PDU、BMS、VCU。?基于此集成設計,整體成本下降近20%。

八合一結(jié)構(gòu)分為上下兩個部分,上面為VCU、BMS、PDU、電控,下半部分中,電機、減速器等組成電動驅(qū)動橋,DC-DC、OBC集中到電動驅(qū)動橋上。

在八合一集成的基礎上,拆解過程還發(fā)現(xiàn)八合一驅(qū)動系統(tǒng)用于連接的高壓電纜數(shù)量有所減少,與電動驅(qū)動橋通過高壓電纜連接的地方主要有3個地方,分別為電池組、直流電源用充電口和交流電源用充電口。通過把DC-DC、OBC集中到電動驅(qū)動橋,來減少高壓電纜和連接器,這也是優(yōu)化空間、降本的方式之一。

熱管理系統(tǒng):電池采用冷媒直冷 是LFP、液冷板底置的功勞嗎?

海豹的這套熱管理系統(tǒng)最大的變化是,電池的冷卻和加熱采用冷媒直冷方式,區(qū)別于冷媒向冷卻劑傳遞或?qū)С鰺崃康姆绞?。一般來說,水與冷媒相比,熱容量更大,所以更能快速帶走電池驟增的熱,或者快速給電池加熱,省掉從冷媒傳遞熱量給水的過程,整個回路會相應更簡單,材料成本和回路設計成本更低。

此設計應該跟電池包直接相關(guān),一方面,由于采用的是磷酸鐵鋰電池,相較于三元鋰電池溫度特性可能會更穩(wěn)定一點,另一方面,電池包的冷板放在整個電池包的下部,外界的溫度也是很大的影響因素,加上電池包內(nèi)部有橫梁的設計,電芯被分割成兩個區(qū),產(chǎn)熱相應也會被間隔開,電芯相互之間的影響也會相應減小,熱損耗相應減少。

第二個特征是,這套系統(tǒng)共用的特征十分明顯,首先,空調(diào)制暖時共用熱泵和PTC加熱器,其次,為了使電驅(qū)動部件也能進行冷卻,在Nonavalve(暫且翻譯為九通閥吧)的底部,安裝了一個板式換熱器,從中伸出2根散熱器軟管來給驅(qū)動系統(tǒng)冷卻散熱,這些熱量可被回收給乘員艙和電池加熱。目前該套系統(tǒng)其它共用部分暫未挖掘,后續(xù)可繼續(xù)跟進。

此外,該系統(tǒng)支持空調(diào)、電池切換八種制冷或者制熱模式,整套系統(tǒng)估算成本在450美元左右。

       原文標題 : 比亞迪海豹成本解析:CTB、八合一總成、液冷板底置、冷媒直冷 還有哪些亮點?