汽車電池包(汽車電池包結構)
[愛卡汽車 技術解析原創]
抖音快手等短視頻的興起，讓人接觸到更多陌生領域的知識，比如車身安全性能。一個碰撞測試視頻呈現在眼前時，A柱有沒有彎曲，B柱是否折斷，氣囊有沒有展開，常常是熱議話題，眾多測試新車中，純電動車表現最出乎人的意料，盡管拖著沉重的電池包，但不費吹灰之力就拿到頂級安全評價。
IIHS先后測試了特斯拉Model 3、奧迪e-tron、奧迪e-tron Sportback、福特Mustang Mach-E和沃爾沃XC40 Recharge，每款車的表現都超出預期，于是官方給出了一個結論，純電動車至少與燃油車一樣安全。另一項數顯示，2011-2019年期間，美國地區的純電動車，車上人員責任險索賠率只有燃油車的40%，暗示純電動車更安全。
為進一步論證電動車安全，IIHS列出了一組數據，光看數字沒啥概念，但只要說XC40純電版與XC90燃油版重量差不多，就明白純電動車有多重了。同一個平臺，XC40純電版比頂配燃油版足足重了442kg。
IIHS認為重量大的車與重量小的車發生碰撞時，重量大的車承受的能量小，這個觀點在之前一系列測試中得到印證。不過這么一說，似乎又退回到以重量論安全的觀點了，難道電動車安全只是因為重？當然不是。
純電動車的電池包重量和體積都很大，為了不影響車身的使用便利性，只有將電池包平整布置在底盤下方。當整個底盤都用來安裝電池包時，必須考慮電池包防護性能。除了托底外，電池包所受的外力主要來自正面和側面撞擊，所以碰撞安全測試不僅要考慮乘員安全，還得考慮電池包變形量。
正面撞擊車身有較大吸能潰縮緩沖區，只要對車身結構進行加強，電池包就非常安全。但電池包與車身并不是一體設計，而是作為一個附件裝在底盤上，因而沒法像燃油車一樣，單獨在底盤上設計更多橫梁提高車身側面強度。
由于電池包防護需求，車身與電池包都進行了加強，同時也提高了車身扭轉剛度，所以純電動車的車身扭轉剛度總是優于燃油車，這也是造車新勢力經常炫耀車身扭轉剛度高的原因。
純電動車續航里程是一項非常重要的性能指標，而電池包能量密高低決定續航里程長短。電池包作為車身一個附件安裝在底盤上，它不僅僅要容納更多電池組，還要為電池組設計防護結構，因此電池包整體能量密度不僅與單體電芯能量密度有關，也與內部結構設計有關。
為了降低碰撞損失和安全風險，電池包與車身側面會保留了一定的安全距離。奧迪e-tron電池包與車身側面預留了25cm的安全距離，而特斯拉Model 3只有12cm。底盤給電池包預留的空間不多，再加上電池包一部分空間被用于安裝防護結構， e-tron電池包能量密度自然就遜色于特斯拉Model 3，續航里程自然也處于下風，續航與電池包關系暫時聊到這。
電池包如何影響車身設計
前面說純電動車的車身乃至電池包都會進行加強，那么強化后的純電動車，碰撞安全性能是否會明顯強于燃油車？我們可以從各地安全評價機構那找到答案。
XC40 Recharge 純電版在IIHS的側面碰撞測試中，B柱距離駕駛席坐墊中線20cm，而XC40 T5 燃油版為20.5cm，雖然XC40純電版側面碰撞成績，沒比燃油車好到哪去，但測試數據可以證明，純電版與汽油版B柱設計指標幾乎接近一致。
由于E-NCAP側面柱碰，測試方法不一樣，立柱碰撞覆蓋范圍更大，所以純電動車的車身結構優勢便展現出來了。即便奧迪Q8價格更貴定位也更高，但在側面柱碰實驗中，車身側面變形量卻要高于奧迪e-tron。不單是奧迪e-tron，所有電動車想要滿足E-NCAP的側面柱碰實驗，都得想方設法加強車身側面強度。
同一個平臺同一款車型，XC40純電版與汽油版在IIHS的正面偏置碰撞測試中，數據也非常接近。純電版比汽油版足足重了400kg以上，要做到與汽油版差不多的車身性能指標，自然會提高車身強度。換個角度想，更輕的XC40燃油版與更重的純電版發生正面碰撞，這種場景對燃油版當然不利。
我們在IIHS的測試結果中看到，各種尺寸各種類型的車都能獲得頂級安全評價，但同為頂級安全評價，尺寸小重量輕價格便宜的緊湊型轎車，安全性可不能與中大型豪華轎車相提并論。試驗場只能保證所有測試車在相同條件下測試，而單車碰撞測試目的只是用來檢驗，當前整備質量下車身結構防護性能。
絕大部分純電動車整備質量都比同尺寸的燃油車高，特別是基于燃油車平臺打造的電動車，重量差距更明顯。因為尺寸相當，但重量更大的純電動車，各項碰撞測試的表現都非常好，所以IIHS才含蓄的說純電動車安全性“至少”與燃油車一樣好。
編輯點評：純電動車要保證續航性能，就會使整備質量大幅提升，這在燃油車上是不敢想也不能做的事，畢竟重量越大油耗越高。另一方面電芯遇到外力擠壓可能會發生短路，需要嚴格控制電池包變形量，于是純電動車的車身扭轉剛度和側面強度等技術指標遠高于燃油車。這不是設計師的初衷，而是迫于無奈的辦法，但卻有意或無意提高了純電動車安全性能。
精彩內容回顧：
C-IASI近期碰撞結果匯總 德系日系對話
中國版IIHS？揭秘中國保險汽車安全指數
同車不同星 中美歐碰撞測試有何不同？
純電動車如何征服安全評價機構
