特斯拉系列車型使用了平板型動力鋰電池,將單層電芯模組平鋪到地板下方，能夠最大限度的獲得可用面積，從而實(shí)現(xiàn)了高續(xù)航里程。這種地板下平板電池方案具有突出的優(yōu)點(diǎn)（見拙作《純電動汽車架構(gòu)設(shè)計（二）-電池布局與造型變化》），目前國際上公布的幾大電動汽車電動汽車專用架構(gòu)都采用了這種方案，國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)造車勢力更是在極力模仿特斯拉的動力鋰電池布置。

但是，特斯拉ModelS和ModelX過于激進(jìn)的應(yīng)用了此方案，動力鋰電池的尺寸過大，防護(hù)空間不足，碰撞安全方面存在很大風(fēng)險。

首先是動力鋰電池包過于向前延伸，電池包前端突出部分已經(jīng)完全在前壁板之前，如圖8。

圖8特斯拉ModelX的動力鋰電池包

這種向前延伸的動力鋰電池前端不受車身結(jié)構(gòu)任何防護(hù)，關(guān)于后驅(qū)車型,前艙沒有動力總成，比較空曠,電池包的安全性尚可。但關(guān)于前驅(qū)或者四驅(qū)車型,在正面碰撞時，假如縱梁后段潰縮變形，電池包前端很容易被撞擊。所以特斯拉將縱梁后段做成了一個非常強(qiáng)壯的鑄件，如圖9，保證在正面碰撞工況下不發(fā)生變形。這種方案經(jīng)過優(yōu)化后能夠通過IIHS、NHTSA的測試，但在某些實(shí)際工況下電池包仍然有受到撞擊和擠壓的可能，特斯拉近幾年頻繁發(fā)生起火事件與這種電池設(shè)計方案或許有一定關(guān)聯(lián)。特斯拉在Model3電池包上已經(jīng)取消了這種前端突出的設(shè)計，預(yù)計安全性將大幅提高。

圖9特斯拉ModelX的縱梁后段鑄件

其次是電池寬度也過大。電池包本體外側(cè)與門檻梁外側(cè)的距離不到140mm，門檻梁采用了擠壓鋁型材，橫截面內(nèi)有多條筋來增強(qiáng)。這種設(shè)計可以保證50公里側(cè)面臺車碰撞時動力鋰電池包不被擠壓變形，但關(guān)于32公里側(cè)面柱碰則是力有未逮。

根據(jù)NHTSA公開的ModelS柱碰測試報告，剛性柱的最大侵入量達(dá)到200mm，這意味著電池邊框發(fā)生比較大的變形。圖10的柱碰試驗(yàn)照片也顯示碰撞后電池包邊框有永久變形，電池包上殼有明顯的褶皺，電池模組應(yīng)該在碰撞過程中受到過擠壓。

圖10側(cè)柱碰后ModelS的動力鋰電池包

ModelS在側(cè)面柱碰測試后并沒有發(fā)生電池起火現(xiàn)象，可能是因?yàn)樗膱A柱形電芯排列有一定間隙，所以更耐擠壓，也可能因?yàn)樗捎玫恼?fù)極材料更穩(wěn)定，或者只是因?yàn)檫\(yùn)氣特別好。但是關(guān)于國內(nèi)的三元鋰電芯，無論是方形電芯、圓柱形電芯還是軟包電芯，較高速度碰撞時只要芯體受到擠壓就有非常大的起火概率。即使碰撞當(dāng)時未起火，受過擠壓的電池包在繼續(xù)使用一段時間后仍有起火的可能。四月22西安發(fā)身的蔚來ES8自燃事故，其原因就是數(shù)日前該車動力鋰電池包曾受到過撞擊，電池包發(fā)生了永久變形，電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)在被擠壓的狀態(tài)下經(jīng)過一段時間后形成短路，最終引發(fā)火情。所以為保證動力鋰電池的安全，應(yīng)該保證側(cè)柱碰工況下電池內(nèi)部模組不受擠壓，這就要將門檻梁加寬到160mm以上，并在在電池側(cè)邊框兩側(cè)保留一定的緩沖區(qū)。

特斯拉之所以采用如此大面積的動力鋰電池，是因?yàn)樗捎玫?8650和2170芯體高度只有65mm和70mm，這么低的芯體高度，要想保證足夠的續(xù)航里程，只能盡量新增電池包的寬度和長度。而國內(nèi)采用的方形或者軟包電芯，高度大概在90-100mm，所以平板電池整包的長度和寬度可以比特斯拉少10%-20%，實(shí)現(xiàn)本文上一章所建議的周邊布置空間是完全可能的。