电动汽车动力电池系统在整车的安装位置

2024年3月19日发(作者：霜炎)

电动汽车动力电池系统在整车的安装位置

电动汽车所增加的动力电池系统，由于体积大，重量重，

很难在整车上找到非常完美的安装空间，在电池包的布置

上，需要考虑以下几个方面：

首先，要尽可能的在有限的空间内，布置更多的电量，这样

才能达到更大的续航里程，减少充电的频次，任何可以利用

的空间，都有利于整车电量的提升。

其次，要充分考虑电池包的位置对整车安全性能的影响，尤

其是在发生碰撞、翻滚、跌落等极端情况下，电池包是否会

因为很大的加速度或严重的挤压变形，发生起火和爆炸，或

者是否会有电池包的部件进入乘客舱，引起附加伤害。

第三，要充分考虑电池包的重量和形状对整车结构寿命的影

响，因为电池包的重量通常达到数百公斤，给整车的底盘和

悬挂带来很大的静态载荷和动态载荷，在长时间的振动、冲

击条件下，很容易引起整车机械部分的疲劳损伤，降低寿命。

第四，要充分考虑电池包的散热条件，尤其是在高温工作条

件和高电气载荷工作条件下，电池包会产生大量的热量，如

果散热条件不理想，或者靠近热源，会引起电池包的寿命加

速衰减。

第五，电池包在整车的安装位置，还会影响到整车的轴荷分

配和重心，进而影响到整车的驾乘体验和舒适性。

我们总结了市场上几款常见的电动汽车产品，将电池包在整

车上的装配空间和位置加以概述，以供读者参考。

2.3.1 工字型和T字形电池包安装

早期的电动汽车，都是基于传统的燃油车进行改装，在

去掉发动机、变速箱、油箱和一些传动装置，这样整车上空

出来的空间，是最适合安装电池包的。

图1-32 芝诺1E纯电动汽车电池包安装位置

华晨宝马芝诺1E纯电动汽车就有一个典型的工字型电池包，

在宝马X1车型的基础上，充分挖掘可以利用的布置空间，

前后串联的三个高电压蓄电池单元则被安装在车身的前部

（前机舱盖下方的发动机位置）、中部（传统的传动轴通道

中）和后部（传统燃油箱的位置），这样的设计可以确保更

好的前后轴负荷分配，赋予车辆更低的重心，同时让车辆在

碰撞发生时更加安全。

图1-33 Volt T字形电池包及安装位置

雪弗兰“沃蓝达”（Volt）是一款典型的T字形电池包布置，

因为是一款增程式电动车，因此发动机和油箱仍然保留，设

计师充分利用了去掉变速箱和传动轴后的空间和后排座位

下面的空间，将电池包设计成一个“T”型。

不管是华晨宝马芝诺1E，还是雪弗兰Volt，都是在传

统燃油车基础上做了非常小的改动，空间非常有限，能够装

载的电池包体积和重量都受限，因此容量不大，续航里程也

有限。华晨宝马芝诺1E采用宁德时代（CATL）的磷酸铁锂

电池，Pack容量为27kWh，可达到150km的续航里程，第

一代雪弗兰Volt车型采用LG的锰酸锂电池，Pack容量为

16kWh，纯电续航里程为64km。

2.3.2 土字形电池包安装

要想进一步提升整车的续航里程，就必须要增加整车的

电量，有两个可行的途径：提高电池包的能量密度，在同样

的空间内存储更多的电量；扩展电池包的空间，增大电池包

的体积和重量，进而增加可用电量。

一般而言，能量密度的提升是比较缓慢的，受制于动力

电池技术的进步速度，很难在短时间内大幅度改善，那么就

需要我们在电池包的体积上面做文章，从整车上面挖掘更多

的空间，来装载更多的电池，存储更多的电量，从而提升电

动汽车的续航里程。

图1-34 e-Golf 土字形电池包及安装位置

2015版e-Golf电池包是一个典型的“土”字形结构，充

分利用了整车上可以利用的空间。总电量为24.2kWh，总电

压为320V，容量为75Ah，电池包重量为313kg，体积为229.4

L。2016年起，大众选用新的三元电芯，在原有体积不变的

情况下，电池包的总电量达到35.8kWh，整车的续航里程也

从134公里提升至200公里。

图1-35吉利帝豪EV电池包安装位置

吉利帝豪EV车型则是另一款“土”字形电池包的代表，为了

装载更多的电池，吉利还对整车的底盘做了二次开发，腾出

了更多的形状规则的空间，用于容纳锂离子电池组。2015款

的帝豪EV采用了宁德时代的三元电芯，电量为44kWh，续

航里程达到250km。2017款的帝豪EV，仍然采用同样的三

元电芯，但是对电池包、热管理系统和动力总成做了设计优

化，从而使得续航里程达到了300km。

“土”字形的电池包，可以将电动汽车的续航里程提升到

200~300公里，如果想进一步提升续航里程，就有相当大的

难度了，因为整车可拓展的空间已经被挖掘的差不多了。

2.3.3 一体式（滑板式）电池包安装

受限于传统燃油车的结构局限，不管怎样挖掘可用空

间，始终不能实现电动汽车的最优化设计。客户对于电动汽

车续航里程的需求，已经从100公里、200公里，提升到300

公里、400公里，甚至是500公里以上。在这种情况下，电

池包和底盘的一体化设计，已经逐渐成为一种必然的趋势。

这是一种全新的产品思路，整车的设计需要围绕核心零

部件电池包来展开，将电池包进行模块化设计，平铺在车辆

的底盘上，以最大限度获得可用空间，调整整车的重心位置，

同时还可以利用电池包的结构来加强底盘的强度和刚度，也

可以利用整车的框架强化对电池包的结构防护。

图1-36 一体式电池包安装示例

最早采用这种方案来做整车设计的是Tesla，在畅销的Model

S和Model X车型上，Tesla都采用了电池包和底盘的一体化

设计，以达到最优的车辆性能。得益于领先对手的设计思路，

Model S车型可以给用户提供多种规格的电池包容量，从

60kWh一直扩展到90kWh，续航里程可以达到惊人的526

公里（P90D版本），这是在传统燃油车进行改造所无法达

到的。

图1-37 大众一体式电池包示例