大众PPE：大模组集成水冷和总方案探讨

PPE平台是大众针对高端车型定制的平台，主要供奥迪、保时捷，这样奥迪和保时捷将结束各自的平台，MLQ平台（Audi e-tron）、J1平台（Taycan，Audi e-tron GT）正式进入共同的PPE平台阶段。

不像已经量产的MEB平台，大众对PPE平台公开的信息很少，上个月奥迪和保时捷公开了一份电池系统的专利，这让我们得以推测下PPE可能的技术方案。

总体方案设计

电池系统的整体组成如下图所示：

包括：上盖，下防护板，结构框架，双排大模组，弹性支撑件。大模组的设计是整个电池包的核心，将在下面单独介绍。结构框架作为电池包的骨架，用于支撑和固定模组，同时起来防护作用；框架由两个纵梁、两个横梁构成，纵横梁之间通过焊接工艺实现连接。

弹性支撑件位于模组和防护板之间，构建起防护板和模组底板之间一个缓冲空间，当防护板受到地面障碍物的撞击时，能够起到对模组的保护作用。

弹性支撑结构的横截面是一种梯形结构，梯形的上面（下图15a）与模组（相邻两个）底部接触连接，梯形的两个脚（下图15b）则分别与防护板固定在一起。这两处的固定通过螺钉来实现。

模组设计

PPE的大模组方案是大众集团首次出现的大模组设计，是一种双排大模组形式，如下图所示。模组设计有中间隔板，将模组分为左右两排电芯区；中间隔板的作用一，用于BMU的固定；作用二，两端板+中间隔板，用于消除电芯膨胀力的影响。

图示的结构可以看出，该模组方案是基于方形铝壳电芯而设计，示例的模组左右两排各29个电芯，共计58个电芯，整个电池包8个模组，共计464个电芯。电芯之间的电连接没有说明，推测整个电连接系统CCS应该横跨中间隔板，可以采用三星SDI在奥迪A6上的方案PCB+铝巴（集成电压采样）+低压线束温度采样，或PCB+铝巴+FPC的方案。

这个方案明显是为方形量身打造的，软包实现起来很难。

模组的底板集成了液冷板的功能，底板由两个板拼接而成，上底板+下底板，二者通过两边和中间的接合，构造出了冷却液流道，如下图。冷却液沿模组的纵向，由一端进，另一端出。

模组的多处固定使用螺栓或螺钉的机械连接来完成，这是该模组的另一个特点。目前的趋势是采用焊接或是胶粘，这样占用体积小，质量也轻，同时减少零部件的数量，工艺和工时也简化。机械连接的好处在于可拆卸性好，以丰田为代表的日企仍在大量使用。

小结：

由于电池包的结构框架只有外周的纵横梁，所以，对模组自身的刚度和强度要求就很高，它们本身需要作为增加整包刚度和强度的结构件。这与CTP的集成有异曲同工之处。CTP去掉了模组的壳体，但还具有下箱体，而这个方案有点去下箱体，保留模组的反其道之意。

同时，主流的方案都是将水冷板集成到下箱体，而这个方案则将水冷板分散，分别集成到模组的底部。

注：上图中BYD的CTP专利和实际方案一致度很高了，宁徳给北汽提供的宣称为CTP的包只能算是很初级的CTP，非实际意义上的CTP；其专利有多种CTP的设计，尚没有看到其他的量产应用。

相比于MEB，e-tron和Taycan，除了去掉下箱体，拆散水冷板，还有就是将原来的左右模组直接去中间的纵梁，合为一个大模组。

PPE的可拆卸性非常好，可以很容易地拆解到电芯级，而像目前的特斯拉设计，LG方案，大都在向一体化、不可拆的方向在走，尤其是模组级，一体化的优点在于体积利用率高，比能大。

个人感觉PPE的这套方案不像CTP那么激进，同时也不需要大电芯，在安全性上能做的工作还比较多，非常适合国内其他方形企业跟进，是相对稳健的一种设计。

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