车企发力电池结构创新，上汽魔方电池赢在哪？

文/郭文静

动力电池之争不止发生在动力电池厂商之间，也发生在车企之间，而在电化学材料进展缓慢的当下，车企能发力的方向只有结构。所以无论是长城的大禹电池，还是广汽的弹匣电池，亦或者是哪吒的天工电池，都选择在结构上做创新。

近日，伴随着上汽集团一系列新技术的发布，搭载于荣威iMAX8 EV(图片|配置|询价)上的魔方电池也露出真容。8月10日，上汽创新研发总院捷能公司的电池技术专家，对魔方电池了做了一次详细讲解。

魔方电池最大的特点是采用了“躺式电芯”，即把当前动力电池中普遍正向直立的电芯，改成了平躺放置，这样做的好处是可以降低电池整包厚度，打造超薄纯平电池，释放整车空间。魔方电池包长度和宽度固定，均为1690mm*1300mm，高度则有三种——110mm、125mm和137mm，其中荣威iMAX8 EV搭载的电池包厚度为125mm。

关于躺式电芯空间利用率的提高，官方称，躺式电芯主要是把电芯的垂直高度转向电池包不那么敏感的横向宽度，从而提升体积利用率。

这首先带来的是电池能量密度的提升，官方数据显示，基于CTP、高电压、超薄基材等技术，90kWh电池组，电池系统能量密度可以达到195Wh/kg，用5系中镍三元电芯实现8系高镍三元电芯的能量密度，CTP成组效率达到79.6%，可实现CLTC续航里程550km-570km。

与当前的立式电芯相比，魔方电池的这一系统能量密度具备一定优势。

在达到更高能量密度的同时，魔方电池的安全性也得到了提升，提升主要体现在两方面，一是躺式电芯结构下，一旦一颗电芯发生热失控，其喷发方向不再是向上，而是侧向喷发到底部托盘结构上，而这一结构件强度相比电池上盖要高很多，但在立式电芯排布下，电芯失控会向上喷发至仅有1-2mm厚的电池上盖，威胁车内乘客安全。

二是，躺式电芯排布降低了电芯之间有效接触面积，一旦一颗电芯发生热失控，只会蔓延到它上下那颗接触面积大的电芯，而两侧的电芯由于接触面积小，而且有隔热材料，热失控几率减小。

再配合7*24h远程监控体系、提前散热系统、气凝胶阻燃材料、自动泄压防爆阀等设计，魔方电池可以做到远超国标的安全性，在针刺试验中，在钢针刺入魔方电池电池包触发热失控后，被刺的电池包出现冒烟现象，但没有起火、爆炸，也没有出现热蔓延现象。

虽然具备以上种种优势，但躺式电芯的设计也对结构设计开发带来了难题，比如如何解决电芯膨胀问题，确保电芯长寿命，躺式电芯采取了上下互动的压紧结构，由结构胶和柔性压板固定电芯，这样做的好处是相当于给电芯穿上了一件具备弹性的“紧身衣”。

在电芯随着使用发生膨胀时，这件“紧身衣”依然能够牢牢将电芯固定在限定区域，相比立式电芯的刚性架构，能更好的降低电芯受力，从而增加电芯的循环寿命。

此外，上汽还采取了独特的电芯电解液引流设计，使电解液流通更顺畅，以此增加电芯的循环寿命。

整体来看，魔方电池的结构创新，主要在系统能量密度、安全性和长寿命三大方面发挥了作用，而这正是一款电池包最为核心的指标，而且超薄电池包还能带来更低的质心高度、更均匀的质心分布，这能更好抑制车辆行驶中的侧倾，提升车辆操控性。上汽集团还曾透露，魔方电池支持换电模式。

魔方电池系统是上汽集团“七大技术底座”之一，预计未来将成为集团旗下各个自主品牌通用的技术方案，这样做的好处是显而易见的，既能迅速实现规模化，降低成本，也能为全集团自主品牌统一建设换电体系奠定基础。