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2021年01月25日 | 浅谈奔驰EQA的电池设计与特斯拉CTC的最新进度
2021-01-25
奔驰近日正式发布了EQA车型，在其动力电池上，这是奔驰第一款基于方壳电芯的设计，比较有意思。而Electrek最近也公布了一张特斯拉基于CTC（Cell to Chassis，整车电池一体化）的电池照片，虽然不是很清晰，但也是更新了往下一代集成设计的进度。就这两个设计，本文做一些探讨。
奔驰EQA的电芯设计
在奔驰原有的路线里面，动力电池是基于软包来做的。上一代EQC的设计我们也看到了，而在新的EQA设计中，下面这张图展示得比较清楚。该电池系统的能量为66.5kWh，分五个模组，两个横放、两个竖放，还有一个放在后排的位置。从整包来看，延续了很奇怪的水道设计，从包外的管路接到电池系统内部，对每个模组的冷却管路输入和输出。
图1 奔驰EQA电池系统的模组和整包设计
和下图的EQC相比，两者的设计思路是完全一致的，两个方壳电芯双排布置，往一个方向上面扩展布置。水冷板和软包都在上部，这里在电芯的泄压阀上方设计了一个凹进去的结构，做了排气的处理。
备注：这么来看，EQC的软包电池是由LG提供欧洲市场，由CATL提供国内市场；EQA则采用的是方壳电池，由CATL提供，后续可能也兼容软包的设计，孚能和CATL之间量的分配可能随着时间变动，而EQS的提供也是方壳，奔驰2021年方壳和软包的占比就值得统计了。
图2 原有EQC的模组
德系三家OEM，大众、奥迪和保时捷在2020年几乎都是围绕软包来做的，大众品牌2021年将大规模在国内导入方壳电芯。如上所述，奔驰从单纯用软包也开始导入方壳；而BMW则仍旧保持方壳电芯，后续可以导入更多的供应商，整体的格局如此。据说后续的技术方向可能还会尝试大圆柱电芯。
特斯拉的CTC进度
目前这张照片是出自Electrek的独家，展现的是基于4680圆柱电芯的CTP方案，照片是有点糊。这个电池系统内部，有点类似蜂窝状的设计——下面先排好一个个坑，然后把电芯放进去。这里似乎使用了Model 3中水冷板和灌胶工艺，粗略来数电芯数量大约为960个（每排24个、40排）。
备注：我们大致来这么计算，21700电芯为5Ah 1/3C，4680是21700的5倍，对应25Ah，粗略估算能量为87.6kWh。
在电池系统侧边，有很多路的水管，通过20块水冷板进行分割，整体电池通过塑料的侧板进行整体结构上的固定。从结构来看，这里使用了水冷板和胶水，来实现近1000个电芯结构上的固定与热的传递。
图3 特斯拉电池CTC
小结：这一路演进的大模组设计还有CTC设计，基本把现在使用的标准模组的方向给打破了。
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史海拾趣
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