液冷的 HEV 电池
今天朋友和我交流混合动力电池的情况,目前国内也是需要两条腿走路,往混合动力方向上给传统内燃机做出延续,这就需要我们从传统内燃机的角度,考虑 HEV 和 PHEV 两者兼容的过渡模式。所以除了 HEV 的省油的考虑点以外,追求一些动力性,追求两套系统兼容的考虑就成为了一个有价值的讨论。在一定的成本选择下,能够导出热量更快,液冷的 HEV 电池系统也就有了存在的空间。

 

福特的第四代 HEV 电池系统

混合动力方面的这条路上,我们可以看到主要的还是两个日本企业做的多一些,现代也慢慢出一些,有趣的是福特这次除了做纯电野马以外,也出了一套 HEV/PHEV 兼容的方案,偏动力性的解决方案。

 

 

备注:我觉得福特现在推出的产品,从 48V、HEV、PHEV 到 BEV 都有,这么细分每个品类的量可能都不是特别高,分那么多种类的电池和方案,推起来未必是好事


这个混动的电池,是福特在今年 5 月份就开始展示的一整套混动的解决方案,以福特的 Escape 为例,如下图所示

 

 

 

这套系统卖得不算贵,和其他车型有大约 1200 美金的价格差异,有关混动本身部分以后有机会来看,摊到电池上来看,这个电池的成本也在相对可控的范围内,否则系统总成本没办法支持这么个差价。

 

 

液冷的电池系统
我们重点来看的是这个液冷的电池系统,如下图所示:这是用了 1.1kWh 的电量,共有两个模组,采用平铺的方式进行。总体的设计更为紧凑,一个集中式的 BMS+一个

 

 

在这里我们可以和 GM 之前设计的 HEV 电池系统相比较,两个电池系统在电芯的选取和电量方面相似的,但是正是由于也冷和风冷的设计差异,导致整体的 Pack 长度有了很大的差异。这两个电池系统一前一后,最后的结果目前 GM 在美国基本放弃了推进混动技术,Ford 还在坚持。

 


如果在这里把这个电池系统和之前一代 1.4kWh 的电池系统做个比较,我们可以看到,电芯之间风道的取消,不仅在空间上节省了不少,而且在电芯的电量需求方面也降低了,在目前最大输出 88kW 的条件下,这个电量还降低了一些。


如果风冷电池系统的功率输出大了,对于热管理系统来说是个挺大的负荷,风冷流量最大需要流量会占用空调的一定的比例,在某些工况下,乘客体验会特别差,在平衡电池寿命和限制功率条件和消费者打冷空调的需求之间来回平衡。

 

 

 

这里我觉得有一个核心的地方在于:福特在一个车型上需要考虑 PHEV 和 HEV,如果 PHEV 因为紧凑的原因需要从风冷切换到液冷,在电池的位置附近布置了水管,那对于 HEV 来说,也可以充分利用这样的好处,可以复用已有的设计。

 

 

当然这个设计前提是,PHEV 和 HEV 的布置空间是相似的,福特在这个车辆设计上面,选择了相似的空间位置,目前 PHEV 没有给出详细的布置图,HEV 的布置情况如下图所示,在第二排座椅下方,以向着车辆前进的 X 方向布置,这是长度缩减以后能布置下去的第一个案例。

 

 


小结:如果我们从长远的发展来看,我们从兼容和使用兼容性的角度来看,在 OBC 成本降低到一定阶段,把电池做的更小,形成不同的阶梯,PHEV 其实可以往 BEV 靠,也可以分成不同的电量和 HEV 电池一起配不同的需求。消费者来选择不同的电量,这个液冷电池更低的重量+更小的体积,还是一次很有意义的尝试,不能指望日系的几家来尝试。