10. 六月 2021

FEV为高性能混动车辆推出成本、包装最优电池概念

FEV模组具备成本和包装最优的T骨型设计,而且高度集成,主动总线冷却可达最高功率密度。 来源:FEV集团

德国亚琛,2021年5月——全球领先整车、动力总成软硬件开发服务供应商FEV通过“电芯到模组”方案,推出一款适用混动车辆的全新、高性能电池系统。该模组具备成本和包装最优的T骨型设计,而且高度集成,主动总线冷却可达最高功率密度。

该电池系统功率密度极高,达2kW/kg,仅2 kWh能量和50 kg重量即实现100 kW功率。可最优支持功率混合。

集成冷却功能的T骨型结构

FEV与沃尔沃汽车公司共同验证了该电池概念的可行性。该电池概念基于电池包的一个中央的、功能集成的T骨机械结构部件,具有集成冷却功能,提供了成本、重量和包装优化的模块化设计。

FEV集团CEO,Stefan Pischinger教授指出:“这个设计可显著减少零部件数量和组装工序。功能集成的T骨型结构的挤压工艺能够确保高度的零活性,为后续进一步降本提供较大可能性。同时,这种紧凑设计可允许众多模组堆叠。”

通过导热胶将电芯粘贴到T骨型结构两侧。粉末涂层保障了电芯和T骨载体之间电绝缘。电绝缘粉末涂层和导热胶的厚度需保证冷却液和电芯之间的热接触电阻达到最低。

为了补偿电池在T骨型结构单元长度上的偏差,并额外地将电池外壳彼此间进行电隔离,每个电池之间应用了自粘性压缩泡棉。为了将单元组机械地固定在载体上,它们通过两块端板压到单位长度,然后通过螺杆贯穿端板固定到T骨型结构元件的端板上。

多功能模组盖

在该概念中,传感器布线和从属单元在电芯中央。模组上盖对电芯上端的空气进行导流。通风道通过母线和从属单元平行排布。因此,模组上盖兼顾多种功能,进一步减少零部件的数量,降低模组重量。通过T骨型结构中的冷却通道,从侧面和底部冷却电芯。

将冷却系统和结构部件功能集成优化了电池的空间需求和重量。另外,通过在“热点”处针对性管理电芯温度,创新的母线冷却系统可将功率密度最大化。

一站式商店-从设计到组装

FEV遵从“为生产而设计”的理念,早在概念和设计阶段便将经验丰富的电池组装、测试团队成员纳入开发团队。在德国亚琛附近的阿尔斯多夫,FEV拥有一个占地超过1,400 m²,高度灵活的电池组装车间,年产出电池包1,000多个。那里不止生产单个创新原型样件、概念电池,也可生产更大批量开发样件,和小型量产电池。适用于小型48V混动电池到纯电动用的车辆底置800V大型电池。这些领域积攒的经验直接回馈到FEV电池开发流程中。因此,即便在早期设计阶段电池组装专家也是开发团队的一部分,关闭这个“开发环”。

电池测试团队的集成经验同样重要。FEV位于德国莱比锡附近的eDLP是世界上最大的高压电池、电动动力总成和其他非电动部件开发测试中心。eDLP占地42,000 m²,提供约70个测试性能、耐久和滥用测试设备和其他设备。其中约2,500 m²上有15个车间,可进行各种常见环境测试。

“客户特别认可我们的一点在于他们收到的开发服务完全出于单一来源,”Pischinger教授说道,“包括开发、设计、组装、车辆集成、调试、标定、部件测试和整个电池系统开发。”

该概念是作为欧盟资助项目ADVICE(通过改善成本和效率提高用户对混动车辆普遍接受度)的一部分开发、设立和测试的。

About FEV
FEV is a leading independent international service provider of vehicle and powertrain development for hardware and software. The range of competencies includes the development and testing of innovative solutions up to series production and all related consulting services.The range of services for vehicle development includes the design of body and chassis, including the fine tuning of overall vehicle attributes such as driving behaviour and NVH. FEV also develops innovative lighting systems and solutions for autonomous driving and connectivity. The electrification activities of powertrains cover powerful battery systems, e-machines and inverters. Additionally FEV develops highly efficient gasoline and diesel engines, transmissions, EDUs as well as fuel cell systems and facilitates their integration into vehicles suitable for homologation. Alternative fuels are a further area of development.

The service portfolio is completed by tailor-made test benches and measurement technology, as well as software solutions that allow efficient transfer of the essential development steps of the above-mentioned developments, from the road to the test bench or simulation.

The FEV Group currently employs 6300 highly qualified specialists in customer-oriented development centers at more than 40 locations on five continents.