對(duì)于純電動(dòng)車(chē)來(lái)說(shuō)，動(dòng)力電池的結(jié)構(gòu)和類(lèi)型直接決定了車(chē)輛本身的性能和續(xù)航，大眾集團(tuán)作為國(guó)內(nèi)較早轉(zhuǎn)型電氣化的合資廠商，在動(dòng)力電池的研發(fā)和生產(chǎn)層面已經(jīng)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。近日，大眾開(kāi)展的“動(dòng)力電池科普”活動(dòng)就以深入淺出地方式向我們講解了汽車(chē)動(dòng)力電池的基本知識(shí)。

在活動(dòng)開(kāi)始前，大眾汽車(chē)學(xué)院的講師陳慶貴先和現(xiàn)場(chǎng)的學(xué)員們進(jìn)行了一項(xiàng)簡(jiǎn)單的鹽水電池DIY實(shí)驗(yàn)。通過(guò)鎂片和碳片在電解液中的反應(yīng)，形成電流點(diǎn)亮LED燈泡。盡管實(shí)驗(yàn)的設(shè)備和原理都非常簡(jiǎn)單，但我們生活中常見(jiàn)的儲(chǔ)能電池恰恰都是運(yùn)用了類(lèi)似原理的化學(xué)電池。

目前，化學(xué)電池可以分為一次電池、二次電池和燃料電池，電動(dòng)車(chē)上使用的蓄電池和動(dòng)力電池均為可多次充放電的二次電池。

依據(jù)正極材料的不同，二次電池又可以分為：鎳鉻電池（NiCd），鎳氫電池(NiMH)，鉛酸電池（Lead-acid battery），鋰離子電池（Lithiumion Battery）。

四種主流化學(xué)電池優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比：

從圖中不難看出，在常見(jiàn)的四種化學(xué)電池中，鋰電池在能量密度、循環(huán)壽命、安全性等方面有著壓倒性的優(yōu)勢(shì)。動(dòng)力電池作為電動(dòng)車(chē)的核心動(dòng)力源，有著比能量高、比功率大、充放電效率高、相對(duì)穩(wěn)定性好和安全性好等特點(diǎn)，這也是為什么純電動(dòng)車(chē)越來(lái)越多的使用鋰離子電池作為車(chē)輛動(dòng)力能量的來(lái)源了。

通過(guò)上表的對(duì)比不難看出，鋰離子電池的三種常見(jiàn)電芯外形分別有各自的優(yōu)勢(shì)。據(jù)陳慶貴介紹，大眾汽車(chē)目前的新能源車(chē)主要使用的是易設(shè)計(jì)成組的方殼電池，可以在形狀設(shè)計(jì)和強(qiáng)度上達(dá)到一個(gè)不錯(cuò)的平衡。

電動(dòng)車(chē)的動(dòng)力電池包是由多個(gè)電池單體通過(guò)串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)的方式連接起來(lái)的。兩種連接方式的總輸出是相同的，但輸出的電壓電流大小不同。

并聯(lián)形式的電池包，輸出的電壓相對(duì)較低，安性能會(huì)更好。但同時(shí)輸出的電流則會(huì)相對(duì)較高，需要更粗的電纜，并且更高的電流會(huì)帶來(lái)更大的電芯發(fā)熱量，對(duì)于小型乘用車(chē)而言并不合適。

串聯(lián)形式的電池包，輸出的電流相對(duì)較低，因此可以使用更細(xì)的電線，但輸出電壓更高，對(duì)安全防護(hù)有著更高的需求。

當(dāng)然，由于每個(gè)電池本身也可以看做一個(gè)小的電阻單元，當(dāng)有電流通過(guò)時(shí)會(huì)進(jìn)行發(fā)熱。因此，在將電池進(jìn)行串聯(lián)時(shí)，電池包的整體電阻也會(huì)進(jìn)一步增大，此時(shí)的電池包更容易升溫；如果將電池以并聯(lián)的方式進(jìn)行連接，那么電阻則會(huì)相應(yīng)減小。當(dāng)然，由于并聯(lián)電池包會(huì)增大電流，反映到電池本身的溫度增加會(huì)更明顯，而電池本身的內(nèi)阻非常小，可以忽略不計(jì)。所以總得來(lái)說(shuō)，將電池單體以不同的串并聯(lián)比例進(jìn)行混聯(lián)是最為均衡的一種形式。

大眾品牌目前在國(guó)內(nèi)銷(xiāo)售的新能源車(chē)型包括PHEV形式的GTE車(chē)型，例如途觀GTE，它就是由12個(gè)3.7V的單體電池串聯(lián)組成一個(gè)44.4V的模塊單元，再由8個(gè)這樣的模塊單元串聯(lián)組成了整個(gè)355.2V的動(dòng)力電池包。

由于PHEV車(chē)型擁有發(fā)動(dòng)機(jī)、排氣管等熱源，途觀GTE的電池包安裝位置又離排氣管比較近。因此，大眾為該電池包配備了一套液冷系統(tǒng)來(lái)為電池降溫。

而在以e-Golf為代表的純電動(dòng)車(chē)中，采用了12個(gè)3.6V的單體電池混聯(lián)組成兩種規(guī)格的大小模組。其中，較大模組的電壓為14.4V，小模組電壓為7.2V。將這些電池模組再進(jìn)行串聯(lián)后形成“土”字形的動(dòng)力電池包，它的整體電壓較小，且體積較大，易于散熱。因此在此類(lèi)純電動(dòng)車(chē)型上，電池的散熱系統(tǒng)為風(fēng)冷散熱。

總結(jié)：

大眾在電氣化的轉(zhuǎn)型的道路上，顯然是一步一個(gè)腳印的穩(wěn)健風(fēng)格。像我們今天看到的e-Golf等車(chē)型在下一代來(lái)臨時(shí)，將換裝全新的MEB純電動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行生產(chǎn)。屆時(shí)，“土”字形的動(dòng)力電池包也將換成更加平鋪且容量更大的電池組。據(jù)悉，到2028年，大眾將在全球推出約70款純電動(dòng)車(chē)型。明年，位于廣東佛山和上海安亭的MEB汽車(chē)生產(chǎn)基地也將正式投產(chǎn)。未來(lái)的電氣化道路里，大眾將成為非常重要的一個(gè)角色。

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