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2019-05-22
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电动生活
要说今年上半年，中国新能源汽车行业最火的话题，那绝对是NCM 811配方的三元锂电池。自从去年年底蔚来NIO DAY上公开发布ES6，号称第一个适配811电池的量产车。到广汽新能源力拔山兮气盖世地推出Aion S，并且也冠以首个811电池的量产车型。而后吉利子品牌几何A也跟在后面，一句一跟地喊着“我也是”。
宁德时代的工厂一直笼罩着一层神秘的面纱，尤其是在NCM 811被热炒的当下，更是扑朔迷离一般地存在着。
但是现如今，蔚来ES6还身在闺中不见踪影；广汽新能源的Aion S也没见路上有跑的；几何A的811电池版车型不见踪影。每次问到811电池的情况，几家车企都讳莫如深。不要说看811电池的真身，就连装了811电池的车都不怎么愿意给你看。结果，任谁也没想到，宝马X1 PHEV这样一款插电混动车不仅率先用上了811电池，并且第一个将这款宁德时代制造并封装的NCM 811三元锂电池PACK刨开，让大家看实物。也正因为如此，我们才有了今天这篇文章的主角-宁德时代NCM 811动力电池包。
首先说一下这个电池包的来历，这是如假包换的宁德时代NCM 811三元锂电池PACK，由宝马提出需求和技术指标，由宁德时代负责初步设计，并按照宝马的技术要求进行改进。不仅电芯是宁德时代的，同时电池包的制作、组装，以及整个PACK的封装都是由宁德时代完成。因此可以认为，这是宁德时代NCM 811电池的“公版”进化版，其他车企采用的电池包基本也会大同小异，但细节和设计上肯定也会有不同之处。
我们来看一下这个电池包的整体情况
由于这个电池包是给宝马X1 PHEV这款插电式混动车型适配，电量仅有24度，所以体积相对纯电动车型动辄60度电的PACK要小很多。
本身NCM配方的变化，其最终目的就是为了提高能量密度。而N代表的Ni镍则是负责提高能量密度的最主要元素，而Co钴则是负责高倍率，Mn锰则负责稳定性。
NCM分别代表三种元素的名称简写，而各自拥有不同的功能和用处，所以811值得就是至元素组成的比例，8份N，1份钴，1份锰，加起来是10份，也就是一整份。同理，622/523等也都至代表NCM不同的比例而已，很直观。
简单介绍什么叫NCM 811电池之后，我们来看看这个宁德时代电池包的拆解样本。
铝合金下箱体
这是电池的下底部，也就是面对地面的部分，为了减重采用铝合金材质。这个部分相当于咱们吃饭的饭盆，所有的东西都要被装到这个饭盆里。图为这个饭盆…哦不，是下箱体固定车身连接用的螺丝孔位。
由于这个电池包带有液冷系统，因此冷却液通过下箱体与电芯之间，带有液体流通管道的冷却液导板。由于样品被遮挡，我们用I-PACE的电池箱体做示意，原理基本一样。
电池控制系统
从高压控制器和各处传感器处获得数据信息，根据上报信息判断和控制动力电池运行状态，实现BMS相关控制策略，并作出相应故障诊断及处理。
低压输出
主要是电池包内各种信号和数据的交换，起到与外部车辆控制系统通讯的作用。
高压输出
顾名思义，将内部储藏的高压电向外输出，履行电池包的本职工作。同时检测到意外的高压互锁以及高压掉电，也是通过封闭这个接口来实现的。
高压控制系统
实时采集并上报动力电池总电压、电流等信息，为电量状态SOC，以及电池健康状态SOH提供判断数据，同时可实现预充电检测和绝缘检测功能。
电池芯模组
这个电池模组为硬壳电池，照片中是并列排列的4个电池模组。其中顶部带蓝色圆圈，并有压印纹的金属部分是泄压保护部分，一旦电池内部发生严重的热管理失控，或内部压力骤增，这个金属部分就会破裂，释放硬壳电池内部的压力。
照片中红色框体内的，是检测电压数据的数据线，而篮框部分的则是检测温度的传感器数据线，而那个被压成小扁片样子的接头，其实是一个小的温度传感器。所以大家可以看到，红色的电压监控数据每个电池模组上都有；而蓝色框的温度检测数据线，每隔一个电芯模组才有一个。
耐高温高压线束
在电池包内的高压线需要经受高温高压的考验，因此凡是涉及动力电池高压线部分，全都会采用这种橘色绝缘布缠绕包裹的高压线材。这没什么可多说的，这条就过了。
热管理系统
电池包的位置及外部条件都可能导致不均匀的温度分布。温度分布不均会引起电池单体之间的电压不均衡，从而影响电池及整车的性能。
由于电池包采用液冷系统，因此这里是液冷管路的接口，外部链接水泵与散热片，将电池内部多余的热量通过液体管路带出，保持电池组工作在适当的温度之下。
阻燃材料
最近发生了几起自燃事故，将电池包的安全性推上了风口浪尖，再加上811电池巨大的活性，让很多人都有些担忧。为此，这款NCM 811电池包内增加了阻燃层的设计。
电池包在位于电芯的上部增加了这个阻燃层，如果万一电芯发生燃烧，那么阻燃层会拖延电芯部分的火势，向电池上部外壳及车身燃烧的进度，增加乘员离开车辆的时间。这一个阻燃层重量约2.5公斤。
压强平衡调节模块
由于电池包本身具有IP67的防水防尘指标，某种程度来说是全密封的，因此在不同温度和环境及海拔压强下，电池包内外会产生压强差，而这个平衡装置，就是调节内外压强的。简单来说就是只能通过空气，而阻隔水和尘土。
铝合金上盖
其实上面那些个电芯啊、传感器啊，几乎所有的电池厂商都在使用类似的设计，大差不差，我个人其实更看重这个铝合金上盖的设计。看似简单，其实很难。通过不规则的冲压，让原本强度并不高的铝合金板材，通过改变结构造型，而在不增加任何重量和厚度的情况下，尽可能提高抗扭和自身的强度。同时又不影响电池包的内部构造，以及不增加无意义的空间占用。
看着容易，设计起来可是非常难的，必将要考虑电池包在XYZ三个轴向的震动、冲击，以及本身自体的扭曲和拉伸。
总之，感谢宝马X1 PHEV，让我们看到了一直处在传说中的宁德时代NCM 811电池的真身。在这里我也真心建议其他车企，既然你敢拍胸脯说自己有多强、多牛、多了不起，那么就请亮出来，给大家看到，让大家信服。而不是对着媒体以及用户画大葫芦描大饼、以讹传讹。不然，光听你说，我怎么知道是真的还是假的？万幸吹牛不上税，不然还轮得到特朗普嚣张？你一家就能单挑美利坚了。
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