虽“躺平”却能更安全？探究魔方电池的“不可能”

【EV视界报道】对于纯电动车型来说，我们不止一次讲到电池的安全关乎整个品牌的口碑与影响力，因此，在这方面各大主机厂都必须认真对待。

纵观整个纯电动汽车的发展史，大多数的车辆自燃问题都源自电池安全，而影响电池安全的莫过于电池的短路形成的热失控现象，所以制约电池热失控的技术，就成为现在各大车企最为重要的研发方向。

近日，上汽荣威在线上讲解了搭载在荣威iMAX8 EV（参数丨图片）上的魔方电池。其实刚听到这个名字还觉得挺有意思，不知道相比较麒麟电池和刀片电池，魔方电池又会有怎样的不同，而通过此次讲解，我也大概明白这款新电池在安全、续航方面的独特之处。

魔方电池最先出现在6月，是基于“躺平”概念而打造的。说实话，当我第一次听到这个“躺平”概念时，脑海里总闪现出一系列关乎描述这个词的画面，但它们似乎又跟电池技术不着边。其实，是我想错了。

魔方电池所谓的“躺平”，其采用的全新电芯排列方式。目前，在市面上大多数品牌的电池都采用了铝壳方形电芯，而它们大部分都采用传统的立式布局，但魔方电池相比它们而言，采用了全新的躺式布局，也就是说将电芯横着平铺在电池包里。不过，这里或许您会认为将电芯横着平铺能有什么意义？那我这么说或许您就能明白了。

首先，平躺的好处就是能减缓热失控的蔓延。一般来说，在传统的立式布局，电芯与电芯之间的接触面积比较大，并且两个面积最大的面均和其他电芯相邻，因此即便是中间会有材料间隔，到了电芯发生热失控的时候，很容易因为一个电芯的热失控而波及更多电芯，形成了一个“骨牌效应”，一个倒，挨个倒，从而引发危险事故发生。

而魔方电池所采用的躺式布局，将两个横置的电芯上下叠加成为一组，这样看虽然还会发生电芯面积最大的一边相接处，但每两节电芯仅有一个接触面，而传统的立式布局是n=n-1个接触面，也就是两边都是接触面。所以在热管理方面，躺式布局更方便控制电芯的热失控处理，即便是一节电芯发生热失控，更大概率也仅能波及一个电芯，延长了蔓延的时间，并且在热失控的时候，热量会向上发散，而左右的接触面积较小，因此降低了对周边电池的影响，增加了动力电池的热失控安全性。

不仅如此，躺平电芯各个电芯两侧有绝热材料，背靠立式的冷却结构，而在电芯之间，除了冷却板之外还有结构板，加上电芯两侧的绝热材料，总共有三种冷却结构，从而实现电芯之间更好的热失控管理。

另外，作为一款新型的电池，魔方电池在续航方面也有着突出的表现。

首先，“人如其名”，魔方电池正如它的名字一样，可以根据不同车型的内部空间，进行更自由地排列组合。据介绍，该电池系统可以根据不同车型的需求，研发出不同厚度的电芯，这样就能更合理地改变动力电池组的高度。比如，我们常见的动力电池组厚度为120mm左右，而魔方电池因为采用了躺式布局，因此其电芯厚度可以进行变更，可以灵活地应用于不同车型产品上。

根据介绍，针对不同的电池容量，魔方电池将提供三种不同的电池模组厚度，对应电池内部不同的电芯串数，可以为：96串、100串、104串和108串。可以看出，电池厚度越大，可容纳的电芯越多，电池容量也就越大，但它们的长宽尺寸不会变化，仅仅是厚度不同，这就解决了不同容量电池之间互相通用，不局限车型的问题。

除了提高安全性能与通用性能外，魔方电池所采用的布局还有效提高了电池包内部的空间利用率。

一般来说，电芯在使用的过程中，锂离子嵌入层状材料，造成极片厚度增大，这种膨胀是可逆的，而另外一种不可逆的膨胀则主要是在化成过程形成SEI膜时产生气体造成的。

而电芯如果过度膨胀，其内部压力变大，电芯的性能和寿命会衰减。而如果过度限制电芯膨胀比如将它牢牢包裹起来，就会造成电芯隔膜也一并受到挤压，这种情况更会加速电芯容量的衰减。所以大部分企业会对电芯与电池包壳体预留一部分空间，这样导致的后果就会造成空间体积的浪费，同时也会造成电芯厚度增加，加宽了电芯正负极之间的距离。

电芯采用躺式布局后，本身就可以更有效地节省电池组高度，这是因其连接线和冷却组件都依旧采用横向和纵向布局，并不影响电池高度，所以在保护电池膨胀的结构中，就可以平铺在电芯与电芯接触的面积上，因为高度的节约，在填充物和连接胶中，就可以很好地节约出内部空间布局，也给了电芯更“自由地排列”位置，而这就是为什么它能提高能量密度的原因。

数据显示，110mm厚度的魔方电池，77kWh容量的电芯可以做到435kg，比当下流行的造车新势力近似容量电池轻了30-100kg。而目前荣威iMAX8 EV上所搭载的容量90kWh电池包，其系统能量密度达到195Wh/kg，基本高过了业内180Wh/kg的能量密度。并且，荣威iMAX8 EV上采用的电芯为5系电芯，相较于8系电芯更难提升系统能量密度。但正是因为独特的布局，所以可以给荣威iMAX8 EV提供在CLTC工况下550-570km的纯电续航，而这也足以看出魔方电池最令人称奇的亮点。

对于这款魔方电池来说，其在整体的设计思路是绝对排在胆大创新的行列之内。虽然看上去非常的简单，但是细细看来，又发现其中的核心实力又不简单。这里还要补充说明的是，魔方电池支持快拆技术，因此未来上汽集团所采用魔方电池的汽车产品都能支持换电技术，这对于消费者顾忌的充电难问题，可以做到很好地解决。

不过，这里笔者还是有几点值得深思，只采用三条冷却管线并只接触在电芯最小面积范围的魔方电池，是如何能确保电池包在热失控下快速散热的？另外，该技术在未来会不会推出CTC或者CTB版本呢？这都需要时间的检验！

魔方电池，期待你的答案。