模组集成水冷技术的崛起

一、宝马iX3和奔驰EQC的模组集成水冷

iX3的量产，让我们注意到一个小的细节现象，它的水冷板虽然是单独的部件，但在装配中却是和模组集成到了一体。

这是ix3电池系统技术中一个比较有亮点的技术。关于这个冷板的设计，上周和宋兆普总又深入探讨了下，有以下2点供大家参考：

1、表面凹凸纹路是因为宝马这个冷板推测很可能采用的吹胀工艺（图片看不大清楚）导致的。凸包的目的都是破坏流体边界层，强化传热（冲压冷板完全可以做到和吹胀一样的结构）；

2、冷板和模组端板焊接，原因推测有以下两点：（1）看图片，冷板的边缘不能完全包覆两头的第一个电芯，所以要利用端板对电芯散热，或者加热，尤其是加热，可以把热水的热量及时传递给最冷的端板和两端的第一个电芯，减小整个电池系统的温差；（2）吹胀冷板本身，由于工艺限制，流道与冷板边缘预留的密封安全区域要比其它焊接冷板要大，意味着流道部分可能无法经过两端的电芯底部，所以也要利用端板增大与两端电芯之间的传热能力。

ix3并不是第一个采用模组集成水冷的量产车型（指方形和软包电芯的模组，圆柱电芯水冷基本都是集成在模组内的，像Tesla），在它之前，奔驰EQC也是采用了这一种方案：

与ix3所不同的是，EQC是将水冷板预先集成到模组的壳体内，它布置在上部，即介于软包电芯的侧边与模组上盖之间。在水冷板与电芯之间还有两层材料，导热胶+黄色的膜垫，这个推测具有绝缘作用，膜垫用几条双面胶与水冷板粘连在一起。

这两种方案，从冷板的能耗上来看，EQC应该会优于Ix3，因为Ix3是集成在外部，冷板本身通过空气也与周边环境进行热交换；从安全性上来看，Ix3会优于EQC，因为冷却液的泄漏等不会直接进入到IX3模组的内部；从制造工艺和成本上看，Ix3会优于EQC，Ix3的工艺复杂度低于EQC，从而让这块的整个制造成本也低于EQC。

二、奥迪PPE与Model3的模组集成水冷

除了以上两个量产车型，德国的另外一家车企，奥迪，很有可能在它的高端电动平台PPE上推出集成水冷的模组，这个在专利中已经披露：

奥迪的这个思路与宝马比较类似，它也是将水冷板集成到模组的外边，但在与模组连接的方式上会有差异，它应该采用紧固件的连接方案。它与EQC的进出水方式不同，EQC是同一端进出水，PPE是一端进，一端出，具体参考《大众PPE的大模组集成水冷和总体方案》。

上述三个产品的模组均属于大模组，还有另外一家车企，特斯拉，它的磷酸铁锂版大模组，也采用了模组集成水冷的方案，这个由宁德时代提供。

三、箱体集成水冷

在此之前，关于水冷板的集成已经有过3个量产的方案，它们分别是捷豹I-PACE，奥迪e-tron和大众MEB，这三款车分别对应的是标准模组、标准模组和标准模组，并且均是集成在下箱体外表面与最外侧防护板之间。

四、小结

基于当前的PACK量产方案应用，我们已经看到了两种水冷集成技术路线，一种是与箱体集成，另一种是与模组集成。这是水冷方案在两个不同技术层面的迭代。

水冷板集成在模组上有什么好处？最大的好像应该是热传递效率高，省电。水冷板集成在箱体或是单独的置于模组与下箱体内表面之间，在加热或冷却模组电芯时，也同时对下箱体进行了加热或冷却，这势必耗损电量。不足在于冷却液体泄漏带来的安全风险。另外，在标准模组阶段，模组数量往往是很多的，这让单独的进行冷板的集成可能在成本上没有那么划算。

随着大模组技术的推进，将会让模组集成水冷得到进一步推广开来，而品牌车型的不断采用，也将带来示范作用。