El auge de los vehículos eléctricos ha impulsado el rápido desarrollo de la tecnología de las baterías, y la evolución de la tecnología de las baterías es un componente crucial de esta revolución tecnológica. Desde las fases iniciales de CTP a CTB, MTC y, más adelante, a la fase CTC, cada etapa de innovación tiene como objetivo aumentar la densidad energética, reducir los costes y mejorar el rendimiento general del sistema de baterías. La innovación continua en la tecnología de baterías no sólo ha supuesto una mejora cualitativa de la autonomía de los vehículos eléctricos, sino que también ha impulsado a toda la industria.
CTP (Cell-To-Pack) es una tecnología que reduce o elimina la estructura de tres niveles de las pilas, los módulos y el conjunto de la batería. Se salta el paso del módulo estándar integrando directamente las celdas de la batería en el pack, eliminando la etapa intermedia del módulo y mejorando eficazmente la utilización del espacio y la densidad energética del pack de baterías.
En la actualidad, existen dos enfoques tecnológicos principales: el método totalmente sin módulos y el uso de módulos más grandes que sustituyen a los más pequeños.
El lanzamiento de la batería Kirin de CATL adopta la tecnología CTP de tercera generación. Esta tecnología elimina por completo la disposición basada en módulos, descartando el diseño por separado de los travesaños de la batería, las placas de refrigeración inferiores y las almohadillas de aislamiento térmico.
En su lugar, los integra en una capa intermedia elástica multifuncional. Este diseño permite que la batería Kirin posea ventajas como el control rápido de la temperatura, la mejora de la seguridad, la compatibilidad con la tecnología de carga rápida de alto voltaje 4C y el aumento de la vida útil de la batería.
Menor coste de fabricación
Mantenimiento relativamente sencillo
Fácil adaptación a distintos modelos de vehículos y escenarios de aplicación
Mejor aprovechamiento del volumen
Mayor densidad energética
Mayor dificultad para gestionar el desbordamiento térmico
Altos requisitos de proceso
Dificultades de mantenimiento y sustitución
Largo tiempo de montaje de la batería
Retos en la reutilización de células
En la tecnología CTB se eliminan el diseño de los módulos y la carcasa del paquete de baterías. Esto permite cargar más celdas de batería en un espacio limitado, aumentando así la capacidad de la batería y dotando a los vehículos eléctricos de mayor capacidad de autonomía.
Además, la tecnología CTB puede reducir el peso de los componentes de la batería del vehículo al tiempo que mejora su resistencia general. Además, esta tecnología consiste en unir las celdas de las palas con bandejas y cubiertas superiores, creando una estructura tipo "sándwich" similar a una placa de aluminio en forma de panal, mejorando así la resistencia estructural general del paquete de baterías.
La tecnología CTB es el último enfoque de célula de batería integrada introducido por BYD. En su diseño estructural, esta tecnología combina el panel del suelo del vehículo con la carcasa superior del paquete de baterías, creando una superficie unificada con la cubierta de la batería, los umbrales y los travesaños delanteros y traseros. El sellado de la cabina de pasajeros se consigue mediante sellado adhesivo, mientras que la parte inferior se fija a la carrocería del vehículo mediante puntos de montaje.
Mayor capacidad de la batería
Mayor eficiencia en el uso del espacio
Alcance ampliado
Altas prestaciones de seguridad
Mejora de la eficacia de la producción
Altos requisitos de resistencia estructural de la célula de la batería
Mayor complejidad general
Menor universalidad
Aumento de los costes de producción y mantenimiento
La tecnología MTC adopta el enfoque de integrar directamente los módulos de la batería en el chasis del vehículo. Combinando la estructura del bastidor de la bandeja de la batería con la estructura de vigas de la carrocería del vehículo, forma una estructura de vigas circulares de doble bastidor.La innovación de esta tecnología radica en lograr simultáneamente la eficiencia estructural y el aligeramiento, al tiempo que se consigue el sellado de la batería a través de las vigas de la carrocería del vehículo.
la tecnología MTC utilizada por Leapmotor elimina la tradicional cubierta del paquete de baterías, integrando los módulos de la batería bajo el suelo del vehículo. La propia batería se compone de módulos de gran tamaño, con celdas cuadradas conectadas en serie y en paralelo. El modelo, el tamaño y los parámetros del módulo siguen siendo los mismos que en el diseño anterior, lo que supone cambios mínimos en la estructura general de la batería, salvo por la ausencia de cubierta superior.
Además, la tecnología MTC de Leapmotor incluye una capa adicional de material aislante del calor y resistente al fuego entre el chasis y las celdas de la batería. Esto no sólo limita la rápida transferencia de calor a los componentes de acero, sino que también aísla la batería durante el invierno.
Diseño ligero
Mejora de la eficacia estructural
Mayor capacidad de alcance
Altas prestaciones de seguridad
Respeto del medio ambiente
Hay que mejorar la eficacia de la integración
Mayores costes
Mayor riesgo de fuga térmica de la batería
Procesos y tecnologías de fabricación complejos
La tecnología CTC consiste en integrar directamente las celdas de la batería en el armazón del suelo, utilizando los paneles superior e inferior del suelo como soporte. carcasa de la batería. Representa una mayor integración de la tecnología CTP, ya que utiliza plenamente los paneles superior e inferior del suelo en lugar de una carcasa y una cubierta específicas para la batería. Este diseño se integra con el suelo y el chasis del vehículo, cambiando radicalmente la forma de instalación de la batería.
El objetivo de la tecnología CTC es altamente integrado y modular, con el fin de simplificar los procesos de montaje y reducir los costes, haciendo hincapié en un enfoque de diseño integrado.
En el Día de la Batería de Tesla, presentaron la célula de batería 4680, la tecnología CTC y la tecnología de fundición a presión integrada, y anunciaron que su fábrica de Berlín utilizaría la tecnología CTC para producir el Model Y.
El planteamiento de Tesla consiste en disponer las celdas de las baterías directamente sobre el chasis, eliminando el suelo del habitáculo. Los asientos se montan directamente sobre la cubierta del paquete de baterías. La estructura de la batería está integrada en el conjunto de la carrocería del vehículo, con lo que se consigue un nivel de integración total y se cumplen los requisitos de cerramiento del sistema de baterías.
Además, el método de refrigeración lateral y la estructura llena de adhesivos de las celdas de las baterías de Tesla contribuyen en cierta medida a limitar la transferencia de calor.
Mayor eficiencia en el uso del espacio (mejora de la autonomía y aumento del espacio interior)
Formación de una estructura de viga circular de doble bastidor CTC (mejora de la sensación de manejo y del NVH).
Estructura simplificada de la batería
Reducción de la presión sobre la gestión de componentes
Procesos de instalación y fabricación racionalizados
Protección eficaz de la seguridad contra colisiones físicas para la batería
Avisos a medio y largo plazo sobre el estado y la vida útil de la batería
Batería no sustituible
Mayores costes de mantenimiento
Problemas de seguridad y disipación del calor asociados a los altos niveles de integración
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