动力电池体例是电动车的中枢驱动力。它由电池模块，电气体例，热照料体例，电池照料体例，壳体等零件构成。壳体的合键效用是承载和珍爱电池模块，必要满意强度，刚度，碰撞安闲等机器哀求。
寻常以为纯电动汽车重量下降10％，续航里程便可增众约6％。电池包体例重量占整车20%以上，本钱占整车高达30%-60%，新能源汽车较古板汽车更必要轻量化。正在动力电池体例中，电池壳占体例总重量约 20-30%，是合键构造件，是以正在保障电池体例功效安闲和车辆整个安 全的条件下，电池壳的轻量化一经成为电池体例合键鼎新标的之一。电池壳轻量化本领囊括新原料，新工艺和新策画（壳体和热照料体例集成，车身集成策画）。
Nissan Leaf采用钢制壳体，合键工艺是钢板冲压和点焊衔接。钢制壳体也许供应高强度和刚度，工艺单纯，是车身创设周围最古板最成熟的工艺。
铸铝的电池托盘箱体一体性较好，避免了钢制或挤出型材的焊接、密封、漏水、侵蚀等题目。混动版 Cadillac CT6 和 Audi Q7 e-tron均采用了铝合金壳体。两个车型的电池下壳体采用压铸铝合金，上壳体（盖板）采用铝板冲压件。铝合金压铸下壳体采用一次成型工艺，工艺单纯，也许供应较好的强度、刚度和密封本能。铝合金上壳体合键起密封效用，采用铝板冲压件下降重量。受压铸机设置吨位限定，铝压铸壳体尺寸较小，寻常常用于混动车型动力电池体例。
铝合金框架和铝板构造电池壳构造策画活络，减重显著且工艺较成熟，挤压铝的框架也许供应高刚度和高强度，铝板冲压件密封。特斯拉Model S，蔚来 ES8、人人 MEB等项目电池壳均采用了铝合金框架和铝板构造。
宁德时期CATL初次将航空级其余“7系铝”应用至电池包下箱体。“7系铝”常被用于创设飞机升降架，具备轻微、牢固、安闲等特质。7系铝行使也具有许众危机，稀奇是应力侵蚀征象。为此，他们通过上百项的实践及合系工艺改进。装备“7系铝”下箱体的动力电池具有以下上风：车载动力电池体例能量进步50％；整车重量可正在现有根基上减重250公斤，使该车型准绳工况续驶里程进步到600公里以上。下图是宁德时期产物道道、混材
宇宙最大电动车厂商比亚迪利用了上板塑和下板铝举动电池壳体，以提拔电池包的能量密度，增众了续航才智。以其秦Pro EV500为例，比拟上一代秦EV车型，电池包减重157kg，体例能量密度提拔至160．9Wh／kg。据比亚迪官方数据，秦Pro EV500的工况续航里程420公里，最大续航里程达500公里。吉祥帝豪EV450和广汽传祺GE3 530等车型，采用的即是上壳体SMC轻量化原料，以及下壳体高强度铝来举行封装。后者电池体例能量密度为160Wh／kg，一经处正在主流秤谌。
蔚来ES6的碳纤维巩固型复材（CFRP）电池外壳比古板的铝或钢制电池外壳轻40%，具有高刚性，并且比铝的热导率低200倍。
电池壳能够研商用热成形钢做电池壳体，正在碰撞中需避免电池包的侵入及避免着火爆炸等危机.但目前还未睹有正在汽车上巨额量行使。电池壳还能够采用泡沫铝等材质来创设，但目前还未睹有正在汽车上巨额量行使。
电池体例的创设工艺，囊括电池单体的封装、电池模组的排布、热照料电器体例的策画等装置工艺；还囊括电池单体、电池包箱体的衔接工艺等方方面面。特斯拉Model 3将正本的18650改成了21700，电池的能量密度约提拔20%（250→300Wh/kg），增大了单体的尺寸，进而使整包轻量化。
通过CAD/CAE/CAM一体化本领对电池壳举行领悟和优化，实行零部件的精简、整个化和轻量化，已成为电池壳拓荒中合键的策画形式。电池包箱体轻量化策画形式合键有拓扑优化、样子优化、式样优化和尺寸优化等。正在箱体前期策画流程中即观点策画阶段寻常采用拓扑、样子和自正在尺寸的优化本领；正在构造策画后期，对全体的本领哀求，必要仔细策画时更众的采用尺寸优化、式样和自正在式样优化本领，以抵达全体的策画哀求。特斯拉将悉数的电控单位整合到pack中，互换电充电器和DC－DC转换器被集成为一个更小和更轻的单位模组，高度整合导致Model 3的总布线长度大幅裁汰。
1、铝制电池壳是目前电动车主流；2、混材电池壳是趋向。区别部位用区别原料，以抵达本能和本钱的最优解；
正在动力电池中，托盘占去了电池体例重量的20~30%，实为合键构造件。是以正在保障电池功效安闲条件下，托盘的轻量化就成为电池构造件合键鼎新标的之一。从原料归纳目标评估来看，铝合金材质，起首能满意车辆零部件囊括电池体例构造需求，依旧是替换部门钢构造的首选原料。
只是，高强钢板本身也正在走轻量化本领道道。是以，铝合金材质和轻量化高强钢板正在原料选用的道道上从来外现出胶着前行的形态。
因为适合了产物的节能、环保、轻量化生长趋向，铝寻常都是企业实行轻量化的合键计划。可是轻量化并非是车企选材时的独一考量身分，本钱亦是。无须置疑，铝轻量化效率最显著，因此正在来日也将获得越来越寻常的行使。铝合金固然本钱偏高，可是其优异的可加工性、低密度(铝合金的密度为2.7g/cm)、耐侵蚀性、高可接管轮回诈骗等特质，上风显著，依旧是实行电动化的新能源汽车轻量化经过的要紧象征。
达克环球商议对北美车均铝用量举行了调研和预测，它们浮现从1996年从此，铝正在车辆中行使外现出逐年拉长的趋向，且自2012年初阶展示攀升态势。2015年时车用铝含量一经抵达400磅/辆(约合181kg/辆)，到2020年则凌驾450磅/辆(约合204kg/辆)，到2028年打破550磅/辆(约合249kg/辆)
早期的特斯拉,该当是轻量化行使的激进者。初时，Model S从车身到电池体例构造, 铝原料占比均很大。由于，Model S 当时的消费群体定位，是针对华丽客户。
下图是种种金属原料正在环球着名整车产人品使中所占的比例。黄色部门代外铝的行使形态。特斯拉Model S是铝含量最高的车型。
但其他普通化车型选用原料平分量最高的却是享有本钱上风的高强钢。比如日产Leaf、人人高尔夫、丰田普锐斯，它们更目标于正在高强钢板和异形钢下时间。
由此可睹，尽量铝合金轻量化生长行使趋向是了然和光后的，可是本钱身分仍正在限制着它大踏步向前生长。这反倒有利于低本钱的高强钢，全体涌现为行使回潮。
特斯拉不全是本领的放肆者，研商本钱身分，调动铝用量也是合理的本领行径。正在Model 3策画中，策画思绪一改前期的“激进”“华丽”，车身架构采用钢铝夹杂金属材质，下降了铝的行使占比。
就连名噪远播的人人MEB平台的策画者们，也注脚要首选低本钱的钢板，而且外现新能源车辆不但仅是“富饶阶级的时尚”。
实在，一种原料不大概所有替换别的一种原料。任何一种原料，不管是从本钱角度、本能角度，都是各有千秋，并行生长的。只可说，一种原料，正在某一方面，能更好的合适本领或墟市生长必要云尔。
铝原料正在新能源的行使，主体如故轻量化需求、节能需求。目前，以40KWh的电池体例为例,假使采用钢材构造,其本钱能够限制正在1千元以内；假使采用铝型材拼焊壳体构造,正在3~5千元之间。本钱比例，铝合金依旧是钢板材质的3~5倍。
铝正在新能源的实行行使中，本钱身分，依旧是一只拦道虎。可是，这不阻拦本领的提高和生长。
钢、铝材质正在强度、抗疲乏、弹性模量、抗拉、抗压、抗剪、抗弯等特质参数方面，存正在特别大的分别。采用金属合金本领，确实正在某些方面，比如强度特质方面，较纯铝，得到特别明显的提拔。可是，简单特质的深化，并不代外实质特质变更和所有变动。越发正在车辆工程中，动、静态载荷下，特质分别，涌现的越发显著。以是说，正在构造策画中，尽量功效是所有相仿的零件，铝合金构造也不行等同于钢构造策画。
历久从此，邦内新能源车辆并非正向策画。车身构造或平台，都是从燃油车过渡而来。车身构造，并没有做太众适宜性改动和策画，这个岁月的策画，电池托盘与车身固定处所和样子，也只可顺势而为。
可是，跟着新能源墟市放大和普及，电池体例的功效安闲越来越被侧重，这种构造策画，无法满意新的功效需求。
看待前期分娩的新能源产物，正在客户利用流程中，产物吊耳开裂、IP失效、内部模组构造失效带来电本能失效等等阻滞，托盘吊耳处所构造策画的不对理，都是直接或间接的合键源由之一。
电池本体的密度特别高，举动承载电池模组的电池托盘或壳体，从来是处正在重载荷形态之中。铝的疲乏本能只要钢的一半，弹性模量仅有钢的三分之一。
假使托盘吊耳承载超限，或区别吊耳受力差值大、不匀称，面临车辆丰富的道况，动态本能越发恶毒。铝材质正在高振动、高应力聚会形态下，更容易展示疲乏形态，导致开裂、变形。
以是说，托盘正在吊耳处所、内框架梁构造，展示开裂等阻滞征象，以至模组固定点零落征象，也就屡见不鲜了。
托盘的铝制吊耳固定点应数目众，并且安排匀称，如下图奥迪 e-tron铝托盘案例所示。
不但这样，做到电池模组和承载的托盘天衣无缝，也不是一件容易的事。经得起振动实践的磨练，也是考验策画结果的最好想法。正在实践举行中，常常会碰着内框架与托盘焊接的开裂、内框架维持梁体开裂。
从构造角度，开裂的维持梁是否和内框架构造是一个整个。整个构造，更有利于应力散漫和应力匀称、振动频率一律 。
Audi的电池托盘策画，即是很好的案例。黄色箭头是受力的形态，内部通过匀称的框架，让应力获得合理的开释，同时与外部框架吊耳孔对应，让外里构造天衣无缝。同时，也能抵御来自外部碰撞的摧残。
前面提到托盘构造策画的外里天衣无缝，外框架策画也短长常要紧的。从原料特质参数角度，铝的投降强度和抗拉强度均低于钢。
如下图所示，两侧外框架A，是电池体例Z向矢量的第一承载者；前后外框架B,合键承载来自X向的矢量载荷。以是说，联系到托盘吊耳处所或构造策画，就务必研商这个身分。
同时，铝的弹性模量比钢差，这个特质也短长常要紧的，联系到构造的材质的疲乏或寿命。
车用铝合金行使合键囊括5×××系(Al-Mg系)6×××系(Al-Mg-Si系)等等。据通晓，铝托盘合键采用6系铝型材(材质的行使，还需进一步领悟和查究)。
铝电池托盘，由于其重量轻，熔点低特质，寻常有几种样子：压铸铝托盘、挤压铝合金框架和铝板拼焊托盘(壳体)、模压上盖。压铸铝托盘构造特点更众涌现为一次压铸成型，裁汰了托盘构造焊接带来的原料烧损和强度题目，整个强度特质更好。
这种构造的托盘，框架构造特质不显著，可是，整个强度能够满意电池承载哀求。常睹于小能量电池体例构造。如下图的Audi A3压铸托盘。
挤压铝拼焊框架构造对比众睹，也是对比活络的一种构造。通过区别铝型材的拼焊、加工，能够满意种种能量巨细的需求。同时，易于删改策画，易于调动所用原料。
从本钱的角度，较之压铸铝托盘，挤压铝拼焊框架构造占据肯定的上风。当然，跟着量产数目的区别，这种本钱上风是否存正在，也不肯定。
框架构造是托盘的一种构造样子，正在前期 “三+6”一文中，一经仔细作过描写。框架构造更有利于轻量化，更利于区别构造的强度保障。
铝电池托盘构造样子，也沿用了框架构造策画样子：外框体合键结束电池全盘体例的承载功效；内框体合键结束对模组、水冷板等子模块的承载功效；正在外里框体的中心防护面，合键结束电池组与外界的间隔、防护，比如，沙砾攻击、防水、隔热等等。
铝举动车辆轻量化的要紧原料，务必驻足环球墟市，历久合心其可接连性生长。同时，也要确切对待钢、铝正在车辆行使中的本钱身分和本领提高的区别。铝正在策画中实在切行使，必要对材质特质有更深的领会。稀奇是针对重载荷的电池托盘行使，还必要一直查究，做到心中少睹，一直积攒行使经历，技能正在轻量化的行使中逛刃足够，一直提高。
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