軟包電池

首先來(lái)看看軟包電池是如何裝載到汽車身上的?

如果我們把VELITE6的電池組模塊拿出來(lái)單看，會(huì)發(fā)現(xiàn)電池外觀就是一個(gè)“硬殼大包”，和所謂“軟包電池”不符。其實(shí)啊，這個(gè)“硬殼大包”的內(nèi)部實(shí)為疊片式的軟包電池，一片片軟包電池如同撲克牌一樣豎直排列在一起，當(dāng)然工程師所做的并不是簡(jiǎn)單地把它們放一起而已。

△一個(gè)MINI堆垛單元

據(jù)通用內(nèi)部工程師介紹，每?jī)善洶姵亟M成一個(gè)所謂“MINI堆垛單元”的基礎(chǔ)。通過(guò)流水線焊接在一起。電芯與電芯之間由鋁制冷卻片隔開(kāi)，冷卻液通過(guò)注水口注入，填充冷卻片上的“毛細(xì)管”，循環(huán)流動(dòng)并帶走熱量。此外，也可以通過(guò)線圈加熱冷卻液，使電池升溫，即使在極端寒冷環(huán)境下，確保電池處于最適宜的工作溫度。

兩個(gè)軟包電池、一片“毛細(xì)管”冷卻片，再加上一個(gè)模組框架和一片隔熱泡棉，就組成了一個(gè)完整的“MINI堆垛單元”。而一個(gè)電池模塊總成由26個(gè)“MINI堆垛單元”組成。

并且VELITE6有兩個(gè)電池模塊提供動(dòng)力源，所以其所用的軟包電池共計(jì)104個(gè)(2個(gè)軟包電池x26個(gè)堆垛單元x2個(gè)電池模塊)。和特斯拉車型上動(dòng)不動(dòng)就由幾千枚圓柱形電池組成的電池包比較，VELITE6的軟包電池在總電量方面不占上風(fēng)。

但是在重量和安全性能方面，無(wú)疑軟包電池組是有優(yōu)勢(shì)的，并且VELITE6的電池包還有一個(gè)厲害的地方，那就是與之匹配的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)。

綜合來(lái)說(shuō)，軟包電池的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)幾乎相生相隨，因?yàn)檐洶姵氐男螤钍庆`活設(shè)計(jì)的(根據(jù)客戶的需求定制，電芯也是重新制作的)，所以統(tǒng)一型號(hào)的現(xiàn)有軟包電池?cái)?shù)量太少，另外研發(fā)一套新的軟包電池組成本也挺高的。

誠(chéng)然，軟包電池的優(yōu)點(diǎn)眾多，但也有明顯缺陷，就是“一致性”比較差。

如果電池在絕熱或者高溫等熱傳遞不充分的內(nèi)部環(huán)境中運(yùn)行，電池溫度將會(huì)顯著上升，從而導(dǎo)致電池組內(nèi)部形成“熱點(diǎn)”，最終可能會(huì)發(fā)生失控。

所以說(shuō)，電池的一致性對(duì)于整個(gè)電池組的性能和壽命產(chǎn)生很大的影響。如果想把軟包電池成功應(yīng)用到電動(dòng)車上并保持穩(wěn)定，就必須給它搭配非常好的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)!

所謂“電池一致性”指的就是電池組的綜合性能，因?yàn)殡姵卦诓煌瑴囟认碌臒岷穆?每產(chǎn)生1kW?h的電能所消耗的熱量)是不一樣的，這是由于電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)與溫度是密切相關(guān)的。

熱管理系統(tǒng)方面，相比于其他廠商模組級(jí)冷卻，VELITE6的軟包電池組采用了電芯級(jí)獨(dú)立液冷，電池組散熱冷卻循環(huán)分布到每個(gè)電芯單元，使得電芯溫差控制在2℃以內(nèi)，力求保證電芯的一致性。其實(shí)，說(shuō)的更簡(jiǎn)單一點(diǎn)，也就是上文提到的“毛細(xì)管”冷卻片……

其實(shí)這樣的做法和特斯拉的圓柱形電池組有異曲同工之妙，在特斯拉車型的電池組內(nèi)部，熱管理系統(tǒng)的本質(zhì)就是豎直排列的圓柱形電池被灌注水乙二醇的導(dǎo)熱鋁管所環(huán)繞，鋁管外還有一層橘黃色的絕緣膠帶。

只不過(guò)不同于別克VELITE6的“主動(dòng)式液冷系統(tǒng)”，特斯拉散熱鋁管內(nèi)的“冷卻液”并不會(huì)流動(dòng)!靠的是鋁管傳遞熱量來(lái)保持電池溫度的一致性，雖然是被動(dòng)式冷卻，但是好在特斯拉的管理系統(tǒng)比較聰明，車輛很少會(huì)因?yàn)殡姵剡^(guò)熱出現(xiàn)問(wèn)題。

考慮到寒冷環(huán)境下工作的話，還是主動(dòng)式液冷更加靠譜，畢竟還可以多一個(gè)加熱功能，只不過(guò)成本上去了。

說(shuō)到這里，還想順便提一下零跑汽車用圓柱形電池作為車載動(dòng)力電池的事兒，之前說(shuō)了像特斯拉用的18650電池，雖然在重量和形狀方面不具優(yōu)勢(shì)，但作為一種歷經(jīng)考驗(yàn)的電池類型，技術(shù)路線成熟，管理成本低，比較合適定位不高的電動(dòng)車。

而相反的軟包電池雖然優(yōu)勢(shì)眾多，但礙于初期成本和管理難度大，比較不適合定位較低的電動(dòng)車，反而更適合搭配在高端電動(dòng)車上。據(jù)悉，現(xiàn)在新研發(fā)的車型都開(kāi)始跳過(guò)圓柱形電池而轉(zhuǎn)向軟包電池了。

隨著電動(dòng)車的蓬勃發(fā)展，未來(lái)其系統(tǒng)能量密度可能成為它們是否能脫穎而出的關(guān)鍵。業(yè)內(nèi)專家預(yù)計(jì)，隨著電池路線的發(fā)展，軟包電池在新能源汽車市場(chǎng)的滲透率將不斷提升，未來(lái)軟包電池在各類型電池中的占比有望繼續(xù)擴(kuò)大。