磷酸铁锂电芯尺寸发展方向

虽然电芯容量做大对工艺提出了很高的要求，但是随着电芯技术的提升，未来，封装之后的电芯pack做到400Ah起步依然有很大可能性。而且若能用磷酸铁锂离子电池实现与三元电池接近的能量密度或许也是一种不错的选择。

这段时间我在关注淘宝里面拆机的LFP电芯，也发现了一些规律，结合行业装机的情况，在目前的尺寸和容量数据来看，目前方壳电芯的工艺改进的速度还是很快的，就磷酸铁锂而言，在72*173*200的厚度上，从2018年的240Ah进步到2019年的271Ah，再到今年逐步上量的302Ah。在交流中我们发现有一颗电芯的尺寸比较奇特，按照尺寸和潜在的成组方式，我们初步判断这颗电芯是可能给特斯拉的，其尺寸为82mm*38mm353mm，容量未知（备注：这个是我们根据电芯尺寸的猜测，目前并不清楚这个电芯是给谁用的）。

乘用车使用疑似产品的电芯尺寸

如下图所示，这颗电池和目前看到的iX3的电芯是有一些共性的，和我们目前使用的148mm宽度的电芯有很大的差异，比MEB系列220mm的电芯，iX3的300mm都要宽不少。为了进一步提高集成效率，这次CATL是把往上出极耳的方式改为了两头出，然后在两头各设置了一个泄压阀。

图1：一颗疑似的电芯设计

这个电芯和iX3的300mm*90mm*27mm的120Ah的电芯有一些相似性。具体的容量数据还没有，按照实际情况，体积比iX3大50%，容量在115-120Ah左右。

图2：iX3的电芯

在这个思路下，我也找了一些大巴的电芯给，如下所示，这颗目前能量密度最高的302Ah是从原有的规格240Ah一路进化下去的。按照这个体积来算，比之前那颗，体积是2.2倍，换算一下之前长电芯容量137Ah，由于方壳厚+大尺寸电芯能充分利用空间，所以要再打85%-90%的折扣，估算下来是120Ah左右。

图3：302Ah的70*174*200mm尺寸

目前还有一款厚度为53mm的，从202Ah演化到228Ah的电芯，假如按照这个来折算如下所示，估算的结果确实和我们的计算相同。

图4：228Ah的尺寸为53*174*208mm

这几款电芯的体积比较核算如下：

50kwh和78kwh成组构型

第二部分是成组构型，假如按照120Ah来测算，实际可能采用串联的方式进行，假如按照50kwh来核算，那就要130颗电芯，此时额定电压为416V，好像有一些偏高。可能实际的容量会有一定的调整，也可能电芯的能量密度做的比较高，容量能做到130Ah左右，使得电压能够降下来，这个事情的核心还是这个电芯的内部设计。不过我们看到有几个特点：

第一，原有的模组的尺寸是1948*323*81和1860*323*81，假如按照这么考虑，放肯定能放得下。

第二，假如考虑快充和加热特性，厚度要控制在一定的范围，不能太厚。

第三，这个LFP的泄压阀设计的比较小，说明在LFP的设计条件下，这个电池热失控的情况可能比较好。

我觉得很大的挑战，是在这个电池包的尺寸里面，如何做78kwh的方法，这个可能要在三元或者做成更大的电芯才有可能，LFP的可能性目前还不明确。要把更多的LFP电芯装进去真的比较难。

小结：近期，比较比亚迪和宁德时代这两款电芯的尺寸参数，一个更长，一个把厚度做成厚一些。我是觉得是不是比亚迪可以不做成那么长的（把电芯做成500mm），也把叠片电芯的厚度新增到27mm左右，整个工艺问题也不会特别困难。刀片的容量是138Ah，两个电池的容量可能也具备一定的相似性。