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Porsche Taycan电池系统技术（1）：水冷板设计

2021-03-16 23:06:00·  来源：知化汽车  作者：知化小编  
　
今天来看下Porsche Taycan液冷系统的水冷板设计。分3个部分：（1）冷板与下箱体的集成；（2）冷板的结构设计；（3）电芯与冷板的导热路径。Taycan是基于J1平台开
今天来看下Porsche Taycan液冷系统的水冷板设计。分3个部分：（1）冷板与下箱体的集成；（2）冷板的结构设计；（3）电芯与冷板的导热路径。
 
Taycan是基于J1平台开发的一款高端BEV，J1平台与Audi e-tron所使用的MLB evo平台类似，均是基于燃油车平台改造的，是一个过渡阶段的平台技术，二者最终都会采用PPE平台技术。

因此，Taycan和Audi e-tron的电池系统设计存在许多的共性技术，但又会有细小的差异，这里我们就具体来比较下它们在水冷板设计上的差异。

首先，二者都是采用的冷板集成到下箱体的方案，这是近些年水冷系统设计的一个主流方向。
 
 
这个方案最具优势的一点就是将冷却液与电芯/模组隔绝了，消除了一个安全隐患。Taycan的模组布置分上、下层，所以它的水冷系统也是分上下层，总共有13个冷却支路，如下图所示。与e-tron相同，整个水冷板通过结构导热胶与下箱体粘接在一起，冷却液的进、出水口在电池包的同一端，所有13个支路均从一侧进水，另一侧出水。
 
第二，每个冷却支路有2个水冷管并联，水冷管采用口琴管的方案。从冷管的横截面图可以看出，每根冷管共有10个并联流道，每个流道的尺寸为3mm*2mm；整个冷管的厚度约为4mm，宽度约为35mm。
 
Taycan冷管横截面
 
这点与e-tron是不同的，e-tron每个支路就是一个水冷管，这单根水冷管的宽约为84mm，共有28个流道，流道的尺寸约为2.6mm*1.7mm；整个冷管的厚度约为2.5mm，比Taycan薄得多。390模组的宽度大约为151mm，按此估计，Taycan的冷板面积大约占整个模组底面的46.4%，e-tron的冷板面积大约占整个模组底面的55.6%；如下图所示。
 
我觉得大众在这里尝试了两种方案，同样是390模组，对比下来后，可以为后续的水冷设计做下积累。如果我们再把横向比较的范围拉长些，比如把MEB的590模组考虑进来，再对比MEB的整块大的水冷板，就可以提取出很多更有价值的东西。我们就能够看到大众在同一代技术（390）中的方案演变，和到下一代技术（590）中的迭代。这也间接告诉我们大众是如何来进行大模组水冷设计的。

最后，我们来看下冷板和电芯之间的导热路径。
 
 
上面这个图很清晰地展示了电芯-模组-冷板之间的连接关系，电芯的热在横向上，会通过电芯大面之间的胶相互传导，然后在纵向传递到模组壳体的蓝色结构导热胶，蓝色胶再传递给模组的铝壳体，模组壳体再通过粉色的导热胶传递给PACK箱体，PACK箱体再通过结构导热胶传递给冷板。概况如下：

电芯→蓝色结构导热胶→模组壳体→粉色导热胶→PACK下箱体→结构导热胶→水冷板

漫长的一个路径。

包括冷板在内，Taycan的整个电池系统技术是比较传统和保守的，与国内并没有太大的差距，德国企业目前的电气化的方案往往都还是比较成熟的解决方案。
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