电动汽车动力电池PACK组件结构以及市场情况分析

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自1990年问世以来，锂电池因其能量密度高、电压高、环保、寿命长以及可快速充电等优点，深受3C数码、动力工具等行业的追捧，特别是对新能源汽车行业的贡献尤为突出。

作为提供新能源汽车动力来源的锂电池产业市场潜力巨大，不仅仅是国家战略发展的重要一环，预计未来5到10年，其产业链将实现行业生态的自我完善和发展，产业规模有望突破1600亿元。

众所周知，从锂电池单体电芯到自动化模组再到PACK生产线的整个过程中，组装线的自动化程度是决定产品质量与生产效率的重要因素。

PACK是包装、封装、装配的意思，其工序分为加工、组装、包装三大部分。

在讲动力电池PACK制造技术之前，我们可以简单了解下，动力电池PACK总成由哪些系统组成，每个系统又由哪些零件组成？

目前，汽车用动力电池基本上由以下5个系统组成：

1）动力电池模块

2）结构系统

3）电气系统

4）热管理系统

5）BMS

为了让大家更直观的了解电池PACK，以奥迪A3 Sportback-etron混合动力车的PACK为例。

一般来说，电动汽车动力电池PACK由以下几个部分构成：

1）动力电池模块系统

这个不用多说，如果把电池PACK比作一个人体，那么模块就是“心脏”，负责储存和释放能量，为汽车提供动力。锂电池模组是由几颗到数百颗电池芯经由并联及串联所组成的多个模组，除了机构设计部分，再加上电池管理系统和热管理系统就可组成一个较完整的锂电池包系统。

2）结构系统

结构系统主要由电池PACK上盖、托盘、各种金属支架、端板和螺栓组成，可以看作是电池PACK的“骨骼”，起到支撑、抗机械冲击、机械振动和环境保护（防水防尘）的作用。

3）电气系统

电气系统主要由高压跨接片或高压线束、低压线束和继电器组成。高压线束可以看作是电池PACK的“大动脉血管”，将动力电池系统心脏的动力不断输送到各个需要的部件中，低压线束则可以看作电池PACK的“神经网络”，实时传输检测信号和控制信号。

4）热管理系统

热管理系统主要有4类：风冷、水冷、液冷、相变材料。以水冷系统为例，热管理系统主要由冷却板，冷却水管、隔热垫和导热垫组成。热管理系统相当于是给电池PACK 装了一个空调。

有的人会问，为什么电池需要热管理系统？其实很简单，因为电池充放电的过程实际上就是化学反应的过程，化学反应会释放大量的热量，需要将热量带走，让电池处于一个合理的工作温度范围内，以提高电池的寿命和可靠性。

5）BMS

BMS：Battery management system 电池管理系统，可以看作是电池的“大脑”。主要由CMU和BMU组成。

CMU ：Cell monitor Unit单体监控单元，负责测量电池的电压、电流和温度等参数，同时还有均衡等功能。（上图的模组图片右端的绿色电路板即CMU）。当CMU 测量到这些数据后，将数据通过前面讲到的电池“神经网络”传送给BMU。

BMU：Battery management Unit电池管理单元。

负责评估CMU传送的数据，如果数据异常，则对电池进行保护，发出降低电流的要求，或者切断充放电通路，以避免电池超出许可的使用条件，同时还对电池的电量、

温度进行管理。根据先前设计的控制策略，判断需要警示的参数和状态，并且将警示发给整车控制器，最终传达给驾驶人员。

说到这里，涉及到总成和零部件的结构，小编在日常工作中跟工厂打交道时，经常遇到工艺组件、采购合件、售后备件编号等等问题，此类问题经常上溯到研发部门，在这里小编不给你们打官司，因为这涉及到具体企业的信息化系统管理的问题，这里只简单介绍EBOM和MBOM。

E-BOM和M-BOM 两者的区别（很多工程师分不清）

1）E-BOM ：Engineer-Bill of material 工程零件清单，主要是产品设计部门将总成做成爆炸图，且炸到零件的最小层级，然后将子零件进行分类后逐一编制零件号，最后形成的一张清单。

一般公司工程部都有专门的E-BOM工程师，因为产品零件由于各种原因（比如产品质量改进，VAVE等），经常需要更改零件号，维护零件状态，并告知相关部门，因此需要专门的工程师来维护E-BOM。

2）M-BOM：Manufacture-Bill of material 制造零件清单，主要是制造部门根据现场的总成装配情况，确定需要哪些实物零件（参考E-BOM中的零件），然后将实物零件进行汇总，形成的一张清单。

通常M-BOM由工艺工程师来负责编制，维护及更新。物流部门的物料拉动是根据M-BOM来拉动的。

M-BOM来源于E-BOM，但是不等同于E-BOM。

总而言之，E-BOM关注的是产品设计结构中的零件，而M-BOM关注的是制造现场的实物。

新能源汽车动力电池PACK市场情况简析

刚刚过去的2017年，全年新能源汽车达到70万辆，对应的动力电池需求将达到30Gwh。预计到2020年，我国新能源车市场将达到145万辆，对应的锂电池需求量将突破60Gwh。

以2.5元/Wh的电池均价来估算，国内动力电池(包含PACK)市场总产值目前在750亿元左右。可以预见，国内动力电池市场需求飙升，无疑也是给PACK企业带来了巨大的市场空间，将会成为设备领域未来重要的角力场。

目前行业内并未对各家新能源车企所使用的动力电池及电池模组标准定型，所以据了解，不同的汽车厂商几乎都没有采用相同的模组和生产工艺。

新能源汽车动力电池PACK市场情况简析