德系系統性的導入NCM811,也可能在熱失控方面遇到一些挑戰。實際如果方殼做811在大量上以后不理想,隔熱的措施一方面要進一步增加,到時候會不會退回到高電壓5系也不好說。
最近奔馳發布了EQS的電池系統,這款奔馳的旗艦產品搭載了108kWh的電池系統,分了12個模塊來構建(單個9kWh)。
從成組的形式來看,這是戴姆勒首次采用方殼電芯來構建自己的產品,布局形式基本和大眾590設計很相似。我們可以根據現有的發布信息來對這款電池系統進行一些比對。
EQS的電池系統設計
這個電池系統的設計很有趣,和我熟悉的一個設計很像。在電池凸臺上開了三大(快充、后驅和前驅三個大電流的)和兩小(功率電子和前向空調)的高壓電氣接口。
電氣接口的方式,是做了一個總成,類似Model 3一樣直接蓋上去,這里把電池管理系統,接觸器和高壓保護器件全部做成了一個長條。
電池殼體的設計和總體來看,和奔馳之前的冷卻方式做了重大的技術變更。模組類似戴姆勒在590模組上擴大了一圈,同樣的12個模組設計一個是83.4kWh,一個是108kWh。差異還是在電芯的寬度上。
兩個電池都是采用了NCM 811型電池,在模組設計中使用的防護也是相似的。不過和大眾的做法不一樣,這里采用單端出正負極的方式,如下圖所示,這里還有一個比較有趣的地方,是奔馳愿意每個模組配一個CMU,大眾是整包一共3個CMU直接安裝在殼體中間的槽里面,奔馳的工程師直接在魔族上做了內嵌。
備注:EQS在長度和寬度方面都要比MEB的更富裕,這也使得在大電量情況下,奔馳布置更容易。
這樣直接導致了兩邊模組布置的方向存在一定的差異性,如下圖所示,我做了一個示意圖。好處是方殼模組里面可以節約不用銅排把電連接引出到同一端,這里明顯偏向于方殼的模組設計。
備注:嚴格來說EQS的模組也能用軟包來做,在能量密度的PK里面,可能軟包能帶來的能量沒有方殼多,所以奔馳的工程師為了EQS旗艦版的效果,偏向于方殼。
圖5 兩個系統模組電連接的概要
EQS里面,和上一代電池不一樣的地方,也采取了大量熱隔離的措施,使用NCM811的電池,對于熱失控噴發的限制措施,使得奔馳比國內版本的MEB在里面蓋的還要更厚實。模組上貼的,在電氣系統安裝結束以后,又額外在模組中間的空白處貼了隔熱材料,封了一道,如下圖所示。而且為了防止電芯熱失控出來的導電殘渣破壞上面電氣結緣,在高壓電氣端也加入了防火材料,蓋的嚴嚴實實的。
小結:我覺得這次德系系統性的導入NCM811,也可能在熱失控方面遇到一些挑戰。2020-2021年這些車型,更多還是滿足5分鐘熱失控的要求,實際如果方殼做811在大量上以后不理想,隔熱的措施一方面要進一步增加,到時候會不會退回到高電壓5系也不好說。
原文標題:【浩能科技?全球專欄】奔馳EQS的108kWh電池系統
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