一塊完美的電池是如何誕生的呢？為什么不同廠商的電池差距如此之大？

在電池的細節(jié)處理方面，好的電動汽車的電池不僅安全可靠，外觀也做得規(guī)整漂亮，令人賞心悅目。與之相反，“老年代步車”的電池則簡單粗糙，讓人不忍直視。

對于新能源汽車廠商來說，要造出一部好車是很不容易的，它除了要求在各個主要方面都表現(xiàn)出色以外，在產(chǎn)品的細節(jié)處理上也來不得半點含糊。

舉個栗子，在電池的細節(jié)處理方面，好的電動汽車的電池不僅安全可靠，外觀也做得規(guī)整漂亮，令人賞心悅目。與之相反，“老年代步車”的電池則簡單粗糙，讓人不忍直視。

那么，從汽車廠商的角度，一塊完美的電池是如何誕生的呢？為什么不同廠商的電池差距如此之大？

小編也對這個問題也感到好奇，于是特意請教了工程師小伙伴，下面就這個問題簡要地談一談。

這一坨坨黑色的東西是什么？

電動汽車的電池外觀規(guī)整漂亮，但打開觀察其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，則會發(fā)現(xiàn)一坨坨黑色的東西。這些黑色的東西究竟是什么呢？

小編告訴你吧，它們就是由電芯組成的基本單元——電池模組。

很深奧有木有？確實有點，我們先來直觀地感受一下它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)吧：

是不是覺得有點復雜？沒有關(guān)系，工業(yè)化的魅力就在于化繁為簡，即使很復雜的產(chǎn)品也能夠進行分解，再按照統(tǒng)一的標準生產(chǎn)和組裝。

電池模組也不例外，也是基于統(tǒng)一的標準進行生產(chǎn)和組裝的。目前，全球最通行的標準是VDA標準。

等一下，什么是VDA標準？

VDA

是Verband der Automobilindustrie的縮寫，意思是德國汽車工業(yè)聯(lián)合會。他們定義了一系列電芯尺寸的標準，符合這個尺寸標準的電芯模組，稱之為VDA模組。

總之，記住這是一套行業(yè)標準就行了。目前，這套標準已經(jīng)一統(tǒng)江湖。

采用這個標準給行業(yè)帶來了什么改變？

在VDA一統(tǒng)江湖之前，動力電池的單體有多種規(guī)格，如下圖所示：

五彩繽紛、雜亂無章……

在這樣的條件下，產(chǎn)業(yè)鏈上的各個廠商自說自話，相互之間很難有效協(xié)作、形成規(guī)模經(jīng)濟效應。

而采用VDA標準后，電芯得以進行批量化生產(chǎn)，產(chǎn)生的經(jīng)濟效益最終惠及整個行業(yè)：

首先，從整車廠商的角度，在統(tǒng)一標準下，整車廠商可以有目標地設(shè)計電池包，可以對比不同電芯制造商基于統(tǒng)一規(guī)格生產(chǎn)的電芯，為車型匹配最好的電芯產(chǎn)品。這跟我們熟悉的遙控器5號電池、筆記本電腦18650電池采用標準的電池尺寸是一個道理。

其次，從電芯供應商的角度，在車輛和電池結(jié)構(gòu)不變的條件下，電芯供應商能夠集中資源推出更好的電芯，也能非?？焖俚氐?。比如，現(xiàn)在買到的6芯筆記本電腦容量，比5年前的容量高出50%，也是這個道理。

VDA的2種路線和5種規(guī)格

VDA的電芯分為EV和PHEV兩條路線，共5種規(guī)格。以ERX5的電池為例，我們使用的是PHEV2。

有了標準的VDA電芯模組，是不是接下來只要采購和安裝就行了呢？

當然不是的。整車廠商還需在林林總總、參差不齊的電芯之中進行精挑細選，這幾乎是見證不同汽車廠商實力的最重要分水嶺。

下面要放大招了，請屏住呼吸。

電芯篩選 如同擇菜

據(jù)說，一名有追求的廚師，對于食材有著嚴苛的要求。小野二郎每天都親自去碼頭買魚、飯、醋、醬油……食材的產(chǎn)地、新鮮程度，都要經(jīng)過精挑細選、反復研究，才能為顧客呈現(xiàn)出最最完美的餐食。

同樣，一家有追求的新能源汽車廠商，對于電芯模組也有著類似嚴苛的篩選標準。以上汽為例，除了選用業(yè)界一流的供應商以外，上汽還會對供應商提供的模組進行嚴格篩選。

上汽電芯檢測的指標包括OCV檢測、自放電、內(nèi)阻、容量抽檢等，工程師對此進行嚴格的層層把關(guān)。

為什么要進行如此嚴格的篩選呢？

我們都知道“短板原理”——處于短板位置的那部分電芯決定了整塊電池的戰(zhàn)斗力。一小部分容量不足的電芯，經(jīng)過長時間不合理的使用，會大大加速電芯的老化?？梢赃@么說，起初1%的容量差異，隨著使用時間的增加，差異會繼續(xù)顯著擴大。

而引入嚴格的篩選流程后，上汽首先會根據(jù)模組出廠的時間進行一致性篩查、配組，保證同一批次的模組組合在一起，以此盡可能減小差異。

對于個別與模組差異較大的電芯，上汽會繼續(xù)進行篩查和測試，保證整個電池內(nèi)電芯的一致性。

所以，當電池廠商的質(zhì)量水平波動的時候，上汽自主品牌的電芯模組始終能嚴守質(zhì)量水平，保證了產(chǎn)品整體的一致性，這也是“8年20萬公里”衰減質(zhì)保承諾的重要信心來源。

鐵骨也有柔情 層層防護凸顯安全

通過層層嚴苛的篩選、選出好的電芯后，是不是就萬事大吉了呢？

這還不夠。對于動力電池來說，并不只是將電芯裝進去這么簡單，如何保護電芯的周全，也是一件極具挑戰(zhàn)的工作。

上汽擁有完善的電芯安全防護機制，打造出電池安全的“四重防護”，以確保車主安全使用無憂。

防護1：下層鋁板的防護，抗石擊設(shè)計

汽車在行駛中，車底和車輪擋泥板等位置易受到泥砂、碎石和污水等的撞擊和沖刷。在這樣的情況下，一般的涂料很容易損壞，從而很容易失去防護能力，使這些部位很快腐蝕。

由于電池系統(tǒng)直接布置在車底下，為防止外力破壞鋁合金外殼，上汽采用的抗石擊車底涂料具有耐砂石沖擊和防腐蝕的特性。

以榮威ERX5為例，它的抗石擊原理如下：

防護2：車身側(cè)面和前面的框架

車輛側(cè)邊和前面的框架以鋁合金為主，這種材料具有密度?。芏葹?.7g/cm3）、強度高、散熱導電性能好、加工成型性優(yōu)、耐腐蝕、工藝技術(shù)成熟、回收再生率高等一系列特性和競爭優(yōu)勢。

采用6系鋁型材具有良好的可塑性和優(yōu)良的耐蝕性，特別是無應力腐蝕開裂傾向，焊接性能好。

防護3：輕量化設(shè)計與結(jié)構(gòu)加強相結(jié)合

通過結(jié)構(gòu)設(shè)計加強，特別是內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計，使得電池箱體能夠承受電池模組的重量，也與整車的力學要求相匹配。

在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，上汽考慮了下殼體模態(tài)性能，通過對模態(tài)頻率和振型的監(jiān)測，可以判斷出結(jié)構(gòu)的動剛度特性。以完整的設(shè)計仿真和實驗，使其完全符合電池系統(tǒng)的振動沖擊要求，并與整車系統(tǒng)形成完美結(jié)合。

防護4：電池系統(tǒng)和整車系統(tǒng)的結(jié)合

通過整車層面的仿真設(shè)計，在車輛遇到緊急和事故的時候，整車和電池系統(tǒng)的碰撞安全性得到保證。

經(jīng)過以上周密的安全防護設(shè)計，上汽新能源汽車的電池終于可以在各種嚴酷的場景下始終保持安全無憂了。

我們來看看真實的碰撞試驗的效果吧：

對于電動汽車的電池來說，車身前后都有較多的零件保護，車身側(cè)邊的保護難度很高。在國內(nèi)暫無單獨側(cè)碰法規(guī)的情況下，榮威ERX5挑戰(zhàn)最嚴苛的歐洲標準側(cè)柱碰試驗。

（從碰撞圖中可以看出，在巨大的加速度下，電池外框架保持完好）