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新能源汽車電池包輕量化概述

作者:小編 日期:2024-10-24 14:16:48 點擊次數:

信息摘要:

新能源汽車電池包輕量化概述

  的制造思路是油改電,傳統的燃油車主要以鋼制車身為主,對鋼鐵的研究及技術的掌握較嫻熟,所以電池包箱體一開始被設計成了鋼質。日產LEAF的電池包箱體為鋼制結構,如下圖所示。

新能源汽車電池包輕量化概述(圖1)

  特斯拉Model S為首款深入人心的純電動汽車,作為特斯拉的第一款車型,整包重量近900kg。其電池包箱體為鋁質,重量約125kg。通過鋁型材的設計(框架是型材的),電池箱體內部可整體的擺放電池模組。

新能源汽車電池包輕量化概述(圖2)

  獨愛鋁材的蔚來ES8的電池包箱體自然也是采用鋁型材制造,電池組重量為525kg。它使用了容量為70kwh的三元鋰VDA方形電池,其整包的能量密度大約為170wh/kg。

新能源汽車電池包輕量化概述(圖3)

  由于新能源汽車增加了電池包,導致整車重量比燃油車大。車重的增加將導致剎車距離更遠,對乘員的保護要求更高。電池包位于駕駛艙以下,在碰撞中需避免電池包的侵入及避免著火爆炸等風險,一般會做擠壓、振動和沖擊等試驗,或許可以考慮用熱成形鋼做電池殼體。

新能源汽車電池包輕量化概述(圖4)

  鑄鋁的電池托盤箱體一體性較好,避免了鋼制或擠出型材的焊接、密封、漏水、腐蝕等問題。鑄造一直是批量制造鋁合金箱體的主要工藝方法,比如通用、寶馬九游官網app車型的PHEV的小電池盒一般都是通過鑄造的方式,但純電車型需要的是一個大包,這對鋁鑄造來說也是一個挑戰。目前,鋁鑄件主要用于高端車型,比如騰勢500采用的是鋁鑄造電池包箱體。

新能源汽車電池包輕量化概述(圖5)

  除此之外,電池包箱體還可以采用碳纖維、泡沫鋁、SMC等材質來制造,但目前還未見有在汽車上大批量應用。電池包的上蓋板可采用SMC或碳纖維復合材料制造,從而達到輕量化的效果。

  更有甚者,想到用PDCPD材料來制作電池包箱體,雖然目前還未商用,但想法不錯。

新能源汽車電池包輕量化概述(圖6)

  電池系統的制造工藝,包括電池單體的封裝、電池模組的排布、熱管理電器系統的設計等裝配工藝;還包括電池單體、電池包箱體的連接工藝等方方面面。

新能源汽車電池包輕量化概述(圖7)

  航天工程裝備公司的吉華博士,是電池包箱體連接方面的專家。他歸納的鋁合金電池包的結構形式中,框架承載式是指鋁型材與沖壓件的配合,此方案的九游官網app重量較輕。具備優異的靜強度、疲勞性能、耐腐蝕性能、抗碰撞及擠壓性能等。

新能源汽車電池包輕量化概述(圖8)

  目前,電池包系統重量占整車20%以上,成本占整車高達30%-60%,新能源汽車較傳統汽車更需要輕量化。由于篇幅有限,本文介紹了電池包系統的幾種輕量化方案,希望大家能有一個大概的了解。

  關于鋁合金電池包箱體的連接,紐北將在后期寫一個專門的文章來介紹下,在此不再贅述;另外,關于Model3和捷豹I-Pace兩經典電動車的電池包對比,將在近期完成,敬請期待!