中汽協(xié)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，今年1-8月，我國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷分別完成60.72萬(wàn)輛和60.06萬(wàn)輛，同比分別增長(zhǎng)75.38%和87.96%。增長(zhǎng)勢(shì)頭迅猛，新能源汽車已經(jīng)成為消費(fèi)者買車時(shí)認(rèn)真考慮的選項(xiàng)。

在購(gòu)買新能源汽車時(shí)，消費(fèi)者首先關(guān)心的往往是續(xù)航里程以及充電是否方便。但近期接連發(fā)生的幾起電動(dòng)汽車著火事件給人們敲響了警鐘：如果車載動(dòng)力電池的安全沒(méi)有保障，那開(kāi)電動(dòng)汽車會(huì)不會(huì)就像坐在一個(gè)不知何時(shí)會(huì)爆的炸藥包上？

消費(fèi)者偏好高續(xù)航電動(dòng)汽車，新能源汽車補(bǔ)貼新政也向高續(xù)航車型傾斜，于是車企紛紛對(duì)高續(xù)航趨之若鶩。不排除有的車企為了高續(xù)航而一味往車上加裝電池，卻對(duì)電池安全問(wèn)題存僥幸心理。

在這樣的行業(yè)背景下，有一家造車新勢(shì)力在首款量產(chǎn)車型上市之前，先埋頭鉆研電池安全技術(shù)，并取得了突破性的成果。

就像一塊三明治

確保動(dòng)力電池的安全是一個(gè)綜合性課題，涉及電芯的安全、模組的安全、電池包的安全等多方面工作。其中電芯和模組大多都由電池供應(yīng)商提供，主機(jī)廠根據(jù)各自的整車要求設(shè)計(jì)自己的電池包PACK。

（愛(ài)馳汽車電池包總成下線儀式，左起：愛(ài)馳汽車電池包工廠總經(jīng)理田元立、愛(ài)馳汽車聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO谷峰、愛(ài)馳汽車動(dòng)力系統(tǒng)開(kāi)發(fā)副總裁吳畏）

8月27日，愛(ài)馳汽車自主研發(fā)的“三明治”結(jié)構(gòu)電池包在其常熟電池包工廠下線。這種電池包通過(guò)優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)減少了電池短路的風(fēng)險(xiǎn)，直接提升了電池安全指數(shù)。

愛(ài)馳汽車動(dòng)力系統(tǒng)開(kāi)發(fā)副總裁吳畏告訴《汽車商業(yè)評(píng)論》，PACK的安全設(shè)計(jì)最大的難點(diǎn)是既要密封防水，又要有效散熱。

目前主流的做法是在電池包內(nèi)增加冷卻板，利用冷卻循環(huán)水把電池的熱量帶走。冷卻板直接放在電池殼體內(nèi)，置于電池模組的底部，通過(guò)導(dǎo)熱片與電池模組有效接觸，這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)可以達(dá)到最佳的冷卻效果。

但吳畏表示，這種結(jié)構(gòu)存在冷卻液泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)殡姵卦谲嚿系墓ぷ鳝h(huán)境十分惡劣，高溫、高濕、高真空、振動(dòng)、沖擊、腐蝕等都會(huì)在某種程度上對(duì)電池的主要部件造成損傷，其中就包括冷卻板及管路。

一旦冷卻液泄漏，由于冷卻板和電池模組在同一空間內(nèi)，泄漏的冷卻液會(huì)噴射到電池箱的任何地方，這樣就造成電池絕緣性下降，進(jìn)而發(fā)生電池短路。一旦發(fā)生短路，電池就會(huì)有起火甚至爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。

如何保證電池包整個(gè)生命周期都不會(huì)出現(xiàn)冷卻液泄漏，是電池包設(shè)計(jì)中的一個(gè)嚴(yán)峻課題。

這也是吳畏一直在琢磨的問(wèn)題。2017年年底加入愛(ài)馳汽車之后，他帶領(lǐng)愛(ài)馳三電團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的鉆研，通過(guò)大量的模擬分析和試驗(yàn)驗(yàn)證，最終提出了“三明治”電池包解決方案。

顧名思義，這種電池包擁有類似三明治的多層結(jié)構(gòu)，電池模組和冷卻板中間增加了一層絕緣隔離板，把兩者從物理層面隔離開(kāi)來(lái)——電池模組所在的箱體是獨(dú)立密封的，下部的冷卻板被隔離到另外一個(gè)獨(dú)立密封的箱體中。

這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了干濕分離，降低了冷卻液泄漏到電池箱體的可能性。

即便仍然有冷卻液泄漏發(fā)生，這種結(jié)構(gòu)也有明顯的優(yōu)勢(shì)，吳畏表示，“我們可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)冷卻液哪里有泄漏，如果有泄漏，光更換泄漏的冷卻板就行，非常方便”。

另外，“三明治”電池包增加了底部防沖擊空間，在電池模組與電池包底盒之間留有15毫米間隙。這樣即使電池包底部受到?jīng)_擊，也不會(huì)傷及電池模組，進(jìn)一步提高了電池包的安全性。

在愛(ài)馳汽車電池檢測(cè)中心有這樣一個(gè)“球擠實(shí)驗(yàn)”：一個(gè)直徑50毫米的球，一個(gè)直徑150毫米的球，對(duì)電池包進(jìn)行25千牛的擠壓，然后檢測(cè)電池包底部有沒(méi)有發(fā)生變形，以及電池模組是否受影響。

除了安全性提升，“三明治”電池包還有一大優(yōu)點(diǎn)：減重。

“三明治”結(jié)構(gòu)，因?yàn)槔鋮s板直接放到電池模組下面，不承受電池模組的壓力和沖擊力，可以使用普通的薄壁口琴管。綜合算下來(lái)，愛(ài)馳汽車電池包的重量可以減少3-4公斤。

從另一個(gè)角度看，減重也相當(dāng)于提高了電池包的能量密度。吳畏告訴《汽車商業(yè)評(píng)論》，采用新電池包設(shè)計(jì)方案之后，愛(ài)馳汽車總能量63kWh的電池包的系統(tǒng)能量密度可以達(dá)到165Wh/kg。

另外，采取新方案之后，電池箱內(nèi)部布置更加緊湊，高低壓線束布置空間更加合理并能夠有效地固定，不僅提高了整個(gè)電池系統(tǒng)的可靠性，還大大降低了成本。

不過(guò)，這種方案相當(dāng)考驗(yàn)技術(shù)水平，如果做不好，一是會(huì)影響電池的傳熱效果，二是會(huì)導(dǎo)致電池包內(nèi)部冷卻不均，溫差過(guò)大。

愛(ài)馳汽車研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過(guò)采用低密度傳熱效率高的導(dǎo)熱材料解決了這個(gè)問(wèn)題。

接受《汽車商業(yè)評(píng)論》采訪時(shí)，吳畏剛從吐魯番做整車夏季標(biāo)定試驗(yàn)回來(lái)不久。實(shí)測(cè)結(jié)果顯示，“三明治”電池包整個(gè)電池模組各個(gè)位置的溫差可以控制在1°之內(nèi)，散熱效果和把冷卻板放到電池箱內(nèi)幾乎一樣。

新勢(shì)力就要“新”

傳統(tǒng)整車制造商有了新能源汽車產(chǎn)品之后，自建電池廠的也是少數(shù)。即便是造車新勢(shì)力，也很少有廠家在車還沒(méi)有上市之前優(yōu)先考慮電池。

但愛(ài)馳汽車很早就開(kāi)始在電池方面布局，可謂“兵馬未動(dòng)，糧草先行”。2017年2月愛(ài)馳汽車成立，當(dāng)年11月就在江蘇常熟投資建設(shè)了電池包工廠，而其首款量產(chǎn)車型U5是明年上市。

（愛(ài)馳電池包工廠生產(chǎn)線）

目前，愛(ài)馳汽車除了電池模組是從電池供應(yīng)商那里采購(gòu)，電池包、電池控制系統(tǒng)等都是自主研發(fā)和生產(chǎn)，電池包安全技術(shù)以及電池包產(chǎn)品品控都牢牢掌握在自己手中。

在“三明治”電池包設(shè)計(jì)方案中，電池安全性是考量的第一位，排在電池循環(huán)壽命以及能量密度之前。這也從側(cè)面反映了愛(ài)馳汽車作為造車新勢(shì)力的代表，把用戶安全放在第一位。

以往解決電池安全的思路，主要集中在如何做出不易燃的電解液上。愛(ài)馳汽車的“三明治”電池包技術(shù)，獨(dú)辟蹊徑，從結(jié)構(gòu)上巧動(dòng)心思，在提升電池安全性的同時(shí)成本也沒(méi)有上升。

這項(xiàng)發(fā)明顯示了愛(ài)馳汽車作為造車新勢(shì)力不可小覷的創(chuàng)新能力?！叭髦巍彪姵匕衲?月申請(qǐng)了6、7項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利，正在審核過(guò)程中。

愛(ài)馳汽車的電池包工廠一期規(guī)劃產(chǎn)能每年35000套，未來(lái)還將面向所有整車廠開(kāi)放生產(chǎn)訂單。這不僅反映了愛(ài)馳汽車分享、共享、開(kāi)放的商業(yè)理念，更體現(xiàn)了這家新造車勢(shì)力在商業(yè)模式上的創(chuàng)新。

此外，在消費(fèi)者普遍關(guān)心的充換電問(wèn)題上，愛(ài)馳汽車也有一套獨(dú)特做法，可以根據(jù)消費(fèi)者不同需求提供多場(chǎng)景充電換電解決方案。

從今年北京車展開(kāi)始，造車新勢(shì)力群體屢次被推上風(fēng)口浪尖，“不靠譜”、“騙子”、“圈錢(qián)”的質(zhì)疑聲此起彼伏，但事實(shí)上，不少造車新勢(shì)力對(duì)技術(shù)開(kāi)發(fā)的執(zhí)著絲毫不亞于主流傳統(tǒng)車企，只不過(guò)它們的產(chǎn)品大部分還未到上市階段，媒體和消費(fèi)者無(wú)法感知。

8月流出的一份專利數(shù)量統(tǒng)計(jì)顯示，一些造車新勢(shì)力在智能網(wǎng)聯(lián)汽車、電動(dòng)汽車專利數(shù)量上已經(jīng)超過(guò)不少傳統(tǒng)車企，考慮到兩個(gè)群體從事汽車行業(yè)的時(shí)間差，這種差異更令人錯(cuò)愕。

輿論很可能低估了這個(gè)群體對(duì)造車的認(rèn)真程度。“三明治”結(jié)構(gòu)電池為什么是由愛(ài)馳研發(fā)和量產(chǎn)的？電動(dòng)汽車頻頻自燃時(shí)，你是不是需要一個(gè)更安全的電池包？答案不言而喻。