電芯躺著更安全,榮威iMAX8 EV的魔方電池有何特點?

電動車領域,使用者最關心的問題是什麼?答案非常統一,安全和續航。

電芯躺著更安全,榮威iMAX8 EV的魔方電池有何特點?

近年來,電動車行業飛速發展,在高速發展的過程中,安全和續航都是一直困擾行業的革命性難題,無論是電池企業還是汽車品牌,均一股腦的紛紛加入到動力電池的研發當中,都想用自己獨特的“思路”將電池有更進一步的突破,這也造就了動力電池行業,技術發展迅猛的主要原因;解決電池安全隱患,提升電動車續航表現,也成了整個電動化行業共同努力的大方向。

電池躺著有用嗎?

近期話題正盛的榮威旗下純電MPV車型,榮威iMAX8 EV搭載了上汽最新的電池技術——魔方電池。

說起國內目前的電池行業,還真有一個非常有趣的現象,就是無論哪個品牌,只要研發出全新的結構和電池系統,都會對其命名,上汽魔方、比亞迪刀片、寧德時代麒麟、長城大禹等等,好像不起個名字,就顯得不夠專業一樣。而上汽的魔方電池,究竟能夠賦予榮威iMAX8 EV哪些能力呢?

電芯躺著更安全,榮威iMAX8 EV的魔方電池有何特點?

6月中旬,上汽就公佈了最新的魔方電池系統,在魔方電池系統中,內部採用目前行業內使用率非常高的方形電池,只是在電芯to電池包的過程中,內部的排列結構用了不同的思路,也讓電芯從傳統行業慣用的立式佈局,改變成了全新躺式佈局,而躺著的電芯,能有什麼亮點呢?

電芯躺著更安全,榮威iMAX8 EV的魔方電池有何特點?

此前的傳統立式佈局結構,最大的問題就是熱管理系統的控制問題,尤其是在立式結構中,電芯與電芯的接觸面積比較大,兩個面積最大的面均和其他電芯相鄰,即便是中間會有支援膨脹的材料間隔,但是在電芯發生熱失控時,很容易因為一個電芯的熱失控而波及到更多電芯,從而引發危險事故發生。

電芯躺著更安全,榮威iMAX8 EV的魔方電池有何特點?

而電芯採用躺式佈局以後,雖然依舊會面臨上下放置的兩個電芯會存在一個接觸面是最大面積的相鄰接觸,但是因為相較於傳統立式佈局,每兩節電芯僅有一個接觸面,傳統電芯接觸面為n=n-1接觸面,所以在熱管理方面,更方便控制電芯的熱失控處理,即便是一節電芯發生熱失控,更大機率也僅能波及到一個電芯,並且在傳播時間上,也大大增加,增加了動力電池的熱失控安全性。

電芯躺著更安全,榮威iMAX8 EV的魔方電池有何特點?

不過這裡有一個問題目前筆者也比較好奇,像此前我們聊過的麒麟電池,因為採用倒置,在每列電芯中間均有冷卻系統佈局,並且冷卻系統和電芯的接觸面積很大,能夠很好對電池系統進行冷卻;但魔方電池根據排列來看,每兩列中有一列立式冷卻元件,並且冷卻元件和電芯的接觸面積並不大,所以更要考驗魔方電芯的系統分析和監控。

躺著增加續航?

為何會叫魔方電池?因為這套電池系統就像魔方一樣,可以根據不同車型的內部空間,進行更自由的排列組合。

根據上汽官方工程師的回答,魔方電池系統,在應對不同產品車型時,可以研發出不同厚度的電芯,這樣就能更合理的改變動力電池組的高度,常見的動力電池組高度為120mm左右,而魔方電池因為躺式佈局,加上電芯厚度可以進行變更,也更靈活的應用於不同車型產品上,畢竟上汽集團很龐大,以後要兼顧的電動產品非常多,所以這樣的佈局非常聰明。

電芯躺著更安全,榮威iMAX8 EV的魔方電池有何特點?

因為佈局的靈活性,就會給內部空間有更靈活的最佳化空間,在榮威iMAX8 EV上,搭載了一個90kWh的動力電池組,根據官方資料顯示,電池系統能量密度達到195Wh/kg,和行業普遍在170-180Wh/kg比起來,的確有了一定的提升。

要知道,在榮威iMAX8 EV上,採用的電芯為5系電芯,相較於8系電芯更難提升系統能量密度,正是因為獨特的佈局,使得能量密度有所提升;90kWh的電池,可以給榮威iMAX8 EV提供在CLTC工況下550-570km的純電續航。

為何躺著可以提高能量密度呢?

電芯躺著更安全,榮威iMAX8 EV的魔方電池有何特點?

很多使用者可能對動力電池的電芯不是很瞭解,只是知曉動力電池目前使用的幾個類別;其實動力電池中,電芯是一個非常“特別的存在”,並不是將電芯塞進動力電池組中就可以解決任務,電芯在使用的過程中,會根據壽命和時間的推移,慢慢開始發生微小的膨脹效果,而傳統立式結構,因為原本就需要儘可能的最大化壓榨內部空間,所以需要對更多接觸面積來填充可以伸縮的填充物,因為填充物需要有效的為了日後電池膨脹做空間的最佳化,就需要填充更多的填充物,這樣也會侵佔原本屬於電池的“地盤”。

電芯躺著更安全,榮威iMAX8 EV的魔方電池有何特點?

電芯在躺式佈局以後,本身就可以更有效的節省電池組高度,並且躺式佈局,連線線和冷卻元件都依舊採用橫向和縱向佈局,並不影響電池高度,所以在保護電池膨脹的結構中,就可以平鋪在電芯與電芯接觸的面積上,因為高度的節約,在填充物和連線膠中,就可以很好的節約出內部空間佈局,也給了電芯更“自由的排列”位置,所以,這也是魔方電芯能夠將能量密度有了進一步突破的主要原因。

寫在最後

動力電池組在進步的過程中,從最初的電芯-模組-電池包的方案,後來最佳化至CTP結構,也就是去掉模組,從電芯直接到電池包方案;今年零跑首發CTC以及比亞迪釋出CTB,分別是電芯to底盤以及電芯to車身,更有效的優化了動力電池組的內部空間,在有效的空間內塞下了更大的電池,給予電動車更長的續航。

電芯躺著更安全,榮威iMAX8 EV的魔方電池有何特點?

而魔方電池還有一個特點是值得期待的,因為結構的自由化,魔方電池支援快拆技術,所以未來很有可能上汽集團採用魔方電池的汽車產品,都能支援換電技術,所以魔方電池的此次出現,也能夠和行業內共同推進電動車和電池的發展。