加持4大安全技术 三一MTB魔塔电池解析

【卡车之家 原创】新能源重卡续航不行？提升续航里程只有堆电池？在我们传统印象中，解决新能源重卡的续航里程焦虑最为快速的方案就是提升电池组容量，就像天下人都知道，1500升的双油箱比800升的单油箱更让人心安一样。

但事实远远没有那么简单，正如在此前完成新能源重卡最长续航纪录极限挑战的魔塔1165一样，其行业首创的MTB魔塔电池的背后，还有许多隐形的“关键技术”。

新能源重卡的续航里程提升，真是单纯的依托“堆电池”就能解决吗？首先，电池组有边际效应，一昧的增加电池容量其实并不可取。为了更好的理解“边际”，我们可以想象一下，一个人如果背10公斤的水，可以穿越100公里的沙漠，如果背20公斤的水，可以穿越200公里，那么背100公斤的水，岂不是可以横跨1000公里的沙漠？

显然是不能的，单凭增加的重量就足以压垮任何一个人。同样，在新能源商用车上也是如此，在能量密度受限的情况下，电池数量堆到一定程度，就会变得相当不经济了，并且电池组的整体安全性方面也会面临更多的技术挑战。

那么，在如今电芯材料技术发展受限的情况下，三一MTB魔塔电池又是如何脱颖而出，并创造多项行业纪录的呢？正如我们在《三一MTB魔塔电池揭秘！3大优势遥遥领先》一文中所介绍的一样，其秘诀就在于三一魔塔电池的系统创新。

三一MTB魔塔电池在于打破标准箱电池与钢制框架结构的组合方式，开创性地将虚拟电池模组直接集成为大电量电池总成的车规级MTB技术。通俗来讲，MTB魔塔电池的结构区别之处在于将传统的电池包三层结构，进一步改进为电芯（虚拟模组）直接集成至轻质合金塔式封闭框架之上，这样在减少重量的同时，进一步使得体积能量密度和空间利用率全面提升。

以现阶段三一魔塔电池新推拓展的291kWh、388kWh以及437kWh电池组为例，其全系车型电池箱体积实现17%-48%的降低，全系重量下降138kg-230kg。这一技术的应用对于我们用户而言有什么价值呢？整车电池组重量更低、体积更小、续航更长、充电效率更高。

众所周知，电池组是一套极其复杂的系统工程，其能量密度、倍率性能、安全性以及安全性之间属于此消彼长的关系，任何一方面的性能提升都会带来几何级的难度增长。那么，核心来了，三一MTB魔塔电池的安全性是如何保障的呢？

对于新能源汽车而言，动力电池的安全性设计，不单单是防御电芯化学能失控，而是要围绕多个危险源进行综合设计。为此，三一MTB魔塔电池在主被动安全性上融入了包括高压连接点数量最小化设计、高压连接点温度检测、继电器防粘连设计、液冷板防凝露在内的4大电池主被动安全设计，进而全面的保障电池性能的稳定发挥。

高压连接点数量最小化：一般情况下，传统的标准电池箱都是基于电芯+电池包内各种固定件、支撑件得来，模组结构件+高压连接+线束+固定件占据了极大的重量和空间。并且，采购而来的电池包高压连接点位置及方向相对固定，在组合成标准箱时，线路连接及布局均会受到影响。

而三一MTB魔塔电池，这种将电芯直接集成至塔式封闭框架之上的设计，可以更加合理的实现高低压线路的分区架构布局，并且这种高度集成的设计可以大幅度的减少高压连接点以及高压线束，成组效率更高的同时，可减少因线路故障而带来的风险。

高压连接点温度检测：在新能源卡车的电池组中，母排是电池模组内串并联电芯的重要零部件，也是实现电能传输的主要载体之一。根据过去的经验来看，由于卡车运行工况恶劣，长期的颠簸、震动可能会导致母排连接点出现烧蚀、熔断等故障。

据三一魔塔电池工程师介绍，为了避免这一情况的发生，三一魔塔电池在主回路母排高压螺接处设计有多个温度监测点，当螺母出现退扭或扭力衰减，电路电阻增大时，安全系统可及时预警，提前抑制各种风险。

继电器粘连预检设计：为了防止普通继电器在长时间电弧的作用下发生触点粘连的情况，三一魔塔电池在这一方面也进行了优化设计，通过高压继电器的粘连预检设计，可以通过提前预警的方式，防止因继电器粘连而引发的电气故障。

液冷板防凝露设计：在新能源重卡之上，液冷系统是保持电池组性能稳定发挥的主力成员，但是受制于物理特性，当电池箱内的空气温度相对较高时，潮湿的空气在遇到液冷板时会形成凝露，而凝露可能引起电池系统绝缘失效、局部短路等安全风险。

在这一被动安全方面，三一魔塔电池进行了两方面的安全设计，一方面是液冷板的防凝露设计，另一方面则是在外部水气侵入方面进行了隔离设计，通过在电池箱内外建立压差，可有效防止潮湿的空气进入到关键位置。

据悉，在国标38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》的各项测试中，三一MTB魔塔电池技术均高分通过。在整体安全性方面，三一魔塔电池组除了在主被动安全方面进行了专项设计之外，同时结合现阶段市场上所普遍存在的“雷区问题”进行了诸多升级，进而对电池组的安全性进行全方位保障。

丨结语丨

事实上，电池组其实是一套复杂的系统工程，各项特性之间属于此消彼长的关系，单一性能提升的同时可能会打破这一生态的平衡。也恰恰如此，这正是当下各大电池企业、整车制造企业形成技术壁垒的关键所在，正如现阶段的三一魔塔电池的系统创新一样，这对于每一点能量密度上升、成本下降都不容易的动力电池领域来说，这就是一项成功的创新。