“电芯到车身”电池如何运作？将如何助力汽车轻量化与降本？

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电池往往体积庞大且沉重，而这正是消费者所不希望的。更为糟糕的是，这些额外的重量并非源于储存电能的实际电芯，而是来自用于安置和冷却电芯的结构件。电动汽车采用独立电芯，通过串联方式达到驱动系统所需的约 400V 乃至 800V 电压。标准做法是将若干电芯（例如两打左右）封装成一个名为“模组”的结构体。这本质上是一个金属箱体，内部集成了电芯间的布线与冷却通道。多个模组被固定在更大的坚固箱体中，这便是“电池包”。

这种设计听起来颇为安全。电芯被安置在三层箱体结构中。若某组电芯发生故障，仅需更换该模组，而无需替换整个电池包。然而，这也造成了资源浪费。冷却系统和布线通道需在厚重的结构钢或铝材间蜿蜒穿行，导致整体结构显得臃肿。

因此，包括比亚迪在内的创新企业开始跳过模组环节，直接将电芯堆叠装入电池包内。冷却通道和布线经过重新设计以确保温度均衡，精心的设计也保留了可维修性。实际上，电芯极少发生故障。随着搭载量增加，比亚迪及其他众多车企采用的磷酸铁锂（LFP）化学体系，不仅原材料成本更低，且相比三元锂（NCM 或 NMC）类型更不易起火。尽管 LFP 电芯的能量密度低于三元锂，但这恰恰使得在 LFP 电池结构中节省空间和重量变得尤为重要，因此摒弃模组结构成为明智之举。比亚迪称其为“刀片电池”，特斯拉则称之为“结构电池包”。目前，中国车企已纷纷跟进，雷诺将其应用于 Twingo 车型，大众则用于其新款小型电动车上。

接下来的阶段是“电芯到车身”（Cell-to-Body）。在此架构下，电池不再是一个独立的部件，其外壳成为汽车单体壳（Monocoque）的一部分。比亚迪在 Seal（海豹）车型上实现了这一点，宝马 Neue Klasse 平台也采用了类似技术。换言之，车身在没有电池的情况下无法自支撑，而电池在未与车身结合前也并非最终成品。“电芯到车身”技术能更高效地利用车内空间，容纳更多电芯以提升续航，同时使车辆更轻量化并有望降低成本。不过，这也对电芯的碰撞保护及温控设计提出了更高要求，因为电池周围的底部结构组件需同时承担至少两项功能。