当电芯的“大”成为共识,Pack的“强”成为新战场
储能行业正迎来电芯容量跃升的时代,从280Ah迈向500Ah+已成为进行中的现实。当行业聚焦于电芯的“大”时,Pack的“强”——即其机械结构承载与安全化解能力——正成为新的竞争焦点。无论电芯化学体系与容量如何演进,其膨胀力、热失控能量与机械载荷,最终都需由Pack下箱体这一机械基础来承担。
本文将从结构设计的角度,探讨在电芯技术路线分化的背景下,Pack下箱体如何应对差异化的机械与热管理需求,并构建可持续适配的工程能力。
1-三大技术路径的机械解析:载荷、热与空间的三角难题
电芯容量的提升,直接改变了Pack系统设计的边界条件。下箱体作为系统的“骨架”与“皮肤”,需要重新回答三个基础问题:
a. 对587Ah(高集成路径)的力学解析
核心诉求:在标准20尺集装箱内实现≥6MWh的能量密度,催生了“共4列8簇”等极致紧凑布局。
下箱体挑战:
· 结构承载优化:在整体质量增大而支撑点减少的情况下,箱体需优化传力路径,兼顾整体刚度与关键区域的局部强度,以保障运输与运行中的结构稳定。
· 热管理结构融合:液冷系统与箱体底板及支撑结构深度集成,既作为热管理核心,也参与整体承力。设计需确保在长期结构载荷与热循环下,冷却密封的持久可靠。

储能Pack下箱体仿真
· 空间精确协调:箱体须在有限空间内为电芯膨胀、电气连接热位移及消防管路等预留合理间隙,实现各子系统在紧凑布局下的可靠共存。
b.对684Ah(超大容量路径)的热力与结构对应分析
核心诉求:通过单电芯容量最大化来降低单Wh成本,但带来了物理层面的集中化效应。
下箱体挑战:
· 膨胀力的“焦点”效应:单个电芯的膨胀力与容量并非线性关系,而是接近指数级增长。箱体内部框架需设计更强大、更均匀的“束缚系统”,将集中的膨胀应力分散至整个箱体,避免局部塑性变形。
· 热管理的“均匀性”困境:更大的发热体需要更高效的导热路径。下箱体的底板材质、厚度、与电芯底部的接触界面设计(如导热垫的压缩率设定)变得至关重要。热失控时,更大的能量释放对泄压通道的定向导流能力和内部防火隔断的阻燃时效提出了更高要求。
· 重量集中的结构响应:更重的单电芯改变了Pack整体的振动模态,下箱体需重新进行疲劳仿真,防止在特定频率下发生共振导致的连接件松动或结构开裂。
c.对392Ah(稳健过渡路径)的制造适配说明
核心诉求:侧重于在性能、成本与交付效率之间取得平衡,为市场提供经过充分验证的解决方案。
下箱体挑战:
· 成熟方案的稳定实现:基于已验证的设计与工艺体系,通过严格的制程控制确保产品一致性,支撑快速、稳定的量产节奏.
· 供应链的深度协同:依托成熟的供应体系,通过材料选型、工艺优化与规模化采购,持续提升产品的综合成本竞争力。
2- 应对分化的工程思维:
面对多条技术路线,下箱体供应商无法为每条路径重建技术体系。真正的解决方案在于平台化的精准响应——以可扩展的模块化设计,高效适配不同需求。
a. 聚焦共性的物理原理与协作模式
电芯迭代遵循稳定的物理规律。我们基于核心参数建立协同评估流程,结合材料与结构数据,快速研判新电芯可行性,早期识别匹配风险,帮助收敛设计方向,减少后期反复。

587Ah储能Pack下箱体
b.构建“标准接口 + 可配置模块”的弹性体系
为应对技术路线分化带来的定制化需求,我们建立了清晰的接口标准化与内部模块可配置的设计体系:
· 统一对外接口:箱体与储能集装箱的安装定位、电气贯穿接口、冷却系统对接点等,均严格遵循行业常见规格,确保系统层面的兼容性与装配一致性。
· 可配置内部结构:我们提供系列化的内部支撑组件与热管理集成方案,可根据电芯尺寸与排布方式灵活组合。
· 热管理集成模块:热管理模块采用模块化设计,以优化温升控制与电芯均温性为核心,可灵活适配不同技术路线的热管理需求。
c.推行“制造即设计”的柔性产线
为匹配技术路线的多样化,我们的制造体系围绕可扩展的基础平台与模块化装配进行组织:
· 基础箱体平台制造:确保主体结构的精度与一致性,为不同配置提供可靠载体。
· 模块化装配单元:支持根据电芯尺寸与排布方式,灵活选用相应的内部支撑与热管理模块进行装配。通过这种布局,我们能够在同一产线上高效完成不同技术路线产品的生产切换,协助客户应对多路线并行开发带来的供应链与交付挑战。
3-下箱体价值的重新定义:从被动承载到主动赋能
下箱体正从被动容器转向系统关键赋能部件,直接影响安全、能量密度与全生命周期成本:
a.安全承载结构:通过为系统级泄压与防火隔断提供可靠的结构通道与安装基础,与热蔓延控制共同构建多级安全防护。
b.能量密度支撑:轻量化、高强度设计减少自身重量与空间占用,为电芯与冷却系统留出更多性能余量。
c.长期可靠性保障:结构完整性与疲劳耐久设计,支撑系统应对长期循环、运输振动等持续挑战。
4-结论:在分化的上游与确定的下游之间,构筑桥梁
随着电芯技术演进,储能系统持续追求安全、高密度与低成本。下箱体需提供可靠且适配的支撑基础,以模块化及柔性制造应对不同技术路线。行业竞争正转向系统级工程,Pack箱体是其中的关键一环。
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