Pemilihan Baterai dan Koneksi Busbar untuk EV

Pemilihan Baterai Lithium EV dan Solusi Koneksi Busbar

Pada kendaraan energi baru, baterai traksi memainkan peran yang setara dengan tangki bahan bakar pada kendaraan ICE tradisional—baterai ini merupakan sumber energi utama dan unit penyimpanan inti dari keseluruhan powertrain. Sistem baterai yang lengkap dibangun dari berbagai subsistem termasuk sel, modul, Sistem Manajemen Baterai (BMS), manajemen termal, kabel tegangan tinggi dan rendah, isolasi dan komponen struktural, serta penutup pelindung. Bersama-sama, keduanya memungkinkan penyimpanan energi, keluaran daya, dan keamanan tingkat sistem.

Sebagai “penyimpan energi” kendaraan, jalur teknis sistem baterai secara langsung menentukan batasan kinerja dan posisi kendaraan. Saat ini, pasar jelas telah menyatu pada dua kimia dominan: NCM/NCA dan LFP.

1. Ikhtisar Jenis Baterai: Diklasifikasikan berdasarkan Bahan Katoda

Teknologi baterai EV saat ini umumnya dikategorikan berdasarkan bahan katodanya:

• Baterai Litium-Ion NCM/NCA
• Baterai LFP (Lithium Iron Phosphate).
• LMO (Litium Mangan Oksida)
• LCO (Litium Kobalt Oksida)
• Ni-MH (Nickel-Metal Hydride) – terutama digunakan pada kendaraan hybrid dibandingkan kendaraan listrik murni

Diantaranya, NCM/NCA dan LFP telah menjadi arus utama global, melayani segmen berbeda seperti mobil penumpang jarak jauh dan platform kendaraan listrik komersial atau hemat biaya.

2. Mengapa NCM dan LFP Menjadi Dua Teknologi Terkemuka

Persaingan dalam baterai EV pada akhirnya berasal dari kimia katoda.

Baterai NCM/NCA diberi nama berdasarkan katoda berbahan dasar nikel, kobalt, dan mangan (atau aluminium), sedangkan baterai LFP menggunakan litium besi fosfat.

Mereka menjadi dominan karena setiap bahan kimia memberikan atribut yang selaras dengan tuntutan aplikasi spesifik:

• NCM/NCA: Kandungan nikel yang tinggi memungkinkan kepadatan energi yang sangat tinggi, yang secara langsung berarti jarak berkendara yang lebih jauh—sebuah faktor penting dalam adopsi kendaraan listrik oleh konsumen.
• LFP: Ikatan kovalen P–O yang kuat memberikan stabilitas termal yang sangat baik, siklus hidup yang panjang, dan keuntungan menghilangkan kobalt, sehingga memungkinkan solusi yang lebih aman dan hemat biaya.

3. Selidiki Lebih Dalam Dua Jenis Baterai Utama

1) Baterai Litium-Ion NCM/NCA

Keuntungan

• Performa suhu rendah yang luar biasa
• Kepadatan energi tinggi untuk jangkauan berkendara yang lebih luas
• Efisiensi pengisian/pengosongan tinggi

Keterbatasan

• Stabilitas suhu tinggi yang lebih lemah
• Biaya bahan lebih tinggi
• Membutuhkan manajemen termal yang lebih ketat demi keselamatan

Bahan kimia NCM/NCA diadopsi secara luas pada kendaraan listrik kelas menengah hingga kelas atas yang berfokus pada kemampuan jarak jauh.

2) Baterai LFP (Litium Besi Fosfat).

Keuntungan

• Stabilitas suhu tinggi yang luar biasa dan risiko pelepasan panas yang rendah
• Menurunkan biaya keseluruhan
• Siklus hidup yang panjang, cocok untuk kasus penggunaan pengisian/pengosongan yang sering

Keterbatasan

• Kepadatan energi lebih rendah dan volume sistem lebih besar
• Performa suhu rendah yang moderat dengan pengurangan jangkauan yang nyata di musim dingin

LFP menawarkan keamanan yang lebih tinggi dan efektivitas biaya yang lebih baik, menjadikannya pilihan utama untuk kendaraan listrik komersial dan kendaraan penumpang tingkat pemula.

4. Logika Teknik Dibalik Pemilihan Baterai

Bahan kimia baterai dipilih berdasarkan segmen kendaraan yang dituju, kondisi pengoperasian, dan keseimbangan biaya-kinerja:

• Mobil penumpang jarak jauh → NCM/NCA
• Kendaraan komersial, taksi, dan model utilitas → LFP
• Wilayah beriklim dingin → NCM/NCA atau solusi LFP yang dikelola secara termal

Faktor pengambilan keputusan utama meliputi kepadatan energi, keselamatan, biaya, siklus hidup, perilaku termal, dan kemampuan beradaptasi lingkungan.

Teknologi seperti LCO dan LMO kini terpinggirkan dalam aplikasi tenaga listrik karena keterbatasan kinerja yang melekat pada teknologi tersebut. Ni-MH tetap relevan terutama untuk hibrida.

5. Arsitektur Baterai & Busbar: Peran Komponen Koneksi Penting

Di dalam paket baterai, interkoneksi listrik dan sinyal terdapat pada tiga tingkat fungsional:

Koneksi Tingkat Sinyal (penginderaan BMS)

Digunakan untuk perolehan tegangan dan suhu pada setiap sel—pada dasarnya adalah “sistem saraf” baterai.

Koneksi Tingkat Energi (Dalam modul)

Koneksi fleksibel antar sel dirancang untuk mengakomodasi ekspansi dan kontraksi mekanis selama pengisian/pengosongan.

Koneksi Tingkat Daya (Tegangan tinggi di dalam paket)

Bertanggung jawab atas transfer arus tinggi antara modul dan terminal positif/negatif utama. Ini memerlukan integritas insulasi dan ketahanan mekanis yang sangat tinggi.

Setiap modul dan setiap node HV bergantung pada jalur arus yang aman, stabil, dan resistansi rendah—di sinilah busbar memainkan peran yang menentukan.

RHI menyediakan solusi busbar rekayasa yang disesuaikan dengan kimia baterai dan arsitektur sistem yang berbeda:

1)Busbar Aluminium— Untuk BMS dan Pengambilan Sampel Arus Rendah

• Ringan dengan konduktivitas yang sesuai untuk sirkuit sinyal
• Sifat mampu bentuk yang sangat baik untuk tata letak struktural yang terintegrasi
• Hemat biaya, berkontribusi terhadap optimalisasi sistem secara keseluruhan

2)Konektor Tembaga/Aluminium Fleksibel— Untuk Koneksi Modul-ke-Modul

• Menyerap getaran dan ekspansi termal
• Resistensi rendah dengan kemampuan membawa arus tinggi
• Ideal untuk kondisi pengoperasian frekuensi tinggi dan laju C tinggi

3)Busbar Kaku— Untuk Sirkuit Daya HV (Platform 100–800 V)

Tersedia dengan teknologi insulasi seperti pelapisan celup, ekstrusi, cetakan berlebih injeksi, atau insulasi penyusut panas:

• Kemampuan arus tinggi
• Insulasi terintegrasi meningkatkan keamanan dan daya tahan
• Opsi pembentukan 3D mendukung ruang pengemasan yang sempit
• Insulasi luar dapat direkayasa untuk suhu tinggi, kekuatan dielektrik, dan keandalan mekanis

Busbar baterai ini membentuk tulang punggung kelistrikan utama sistem HV, memastikan pengoperasian yang stabil dan aman dalam kondisi yang berat.

6. RHI: Pemasok Khusus Sistem Koneksi Baterai EV

Dengan pengalaman luas dalam pembuatan busbar tembaga dan aluminium serta desain interkoneksi tegangan tinggi, RHI menawarkan:

• Desain busbar khusus
• Dukungan pemilihan material (tembaga vs. aluminium)
• Optimalisasi keamanan listrik dan termal
• Proses isolasi dengan keandalan tinggi
• Integrasi struktural dan rekayasa ringan

RHI menghadirkan solusi busbar yang dioptimalkan di seluruh platform NCM, NCA, dan LFP, meningkatkan keselamatan, kinerja, dan daya saing biaya bagi produsen kendaraan listrik global.