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国产技能打破独占刚刚比亚迪打出一张王炸

放大字体  缩小字体 2020-04-01 20:18:24 作者:责任编辑NO。许安怡0216

25年的时间,比亚迪凭借着自身对行业敏感的前瞻性、技术底蕴的积累以及创新能力的不断摸索,用“刀片电池”为自己的新世代谱写了新篇章。

此刻的比亚迪开放全球共享合作的态度,再联想到官方所标榜 “新能源汽车引领者”的口号,比亚迪致力于发展新能源汽车的脚步从未停止。

用比亚迪董事长王传福的话来讲,“刀片电池”是比亚迪彻底终结新能源汽车安全痛点的决心,要让全球动力电池技术路线重回正轨,让“自燃”的标签从新能源车的字典里彻底抹掉。

在传统的动力电池包里,电芯首先会被打包成模组,最后每个电池模组会被放置在电池包里,形成电芯-模组-电池包安装的打包模式。

但是传统的电池包所存在的弊端之一是空间利用率过低,在一个传统电池包里头,空间利用率能够达到80%,而电池模组和其他结构件的加入使得空间利用率只有50%,此时模组里电芯空间的利用率只剩下40%,结果是电池组容量降低,提升续航成为一大难题。

比亚迪的“刀片电池”直接将电池做成结构件,100个刀片电池固定在电池包两端的边框上,依次排列铺放,被拉长的电池形状如同“刀片”,遂取名“刀片电池”。

刀片电池的设计可以省去模组结构件对空间的侵占,零部件的减少还能降低故障率的产生,让整个电池包的空间利用率达到60%,在保证电池包结构强度的同时,也让制造成本更低。

比亚迪“刀片电池”生产线

回归到电池打包的本质,比亚迪刀片电池正是运用了CTP封装技术(CELL TO PACE),通过取消电池包里的模组,直接将电芯全部串联在电池包里,而CTP技术是接下来各大车企突破纯电车续航里程的关键节点。

在这之前,宁德时代已经率先推出了CTP封装技术的概念,今年更多重磅的纯电车新品也将会使用宁德时代CTP封装的电池。

三元锂电池拥有更高的能量密度,可以让动力电池做到更高的续航里程,所以这几年在三元锂电池的冲击下,磷酸铁锂电池开始成为“过去式”产品,即使是比亚迪也在不少纯电乘用车型上使用三元锂电池来满足更长途的出行要求。

但是相比起磷酸铁锂电池,三元锂电池存在热稳定性低的致命问题,尤其在热失控之后,很容易引起电池短路,甚至产生自燃现象,这也是这两年来新能源车带给大众安全感严重不足的重要原因之一。

比亚迪“刀片电池”生产线

此次采用磷酸铁正极材料的刀片电池,其具备的优势很明显:

1、放热启动温度高:磷酸铁材料放热反应温度起点高,在500摄氏度以下,磷酸铁锂材料相对稳定,不容易产生过热的问题。

2、放热慢:当磷酸铁锂材料遇到极端环境而产生短路现象,材料本身温度升高的速度较慢。

3、产热少:当电池受到撞击等情况,电池本身释放的热量少,电池温度上升速度慢。

4、不释氧:材料分解过程不释放氧气,减少燃烧风险。

前几天,比亚迪放出一段关于“三元锂电池、传统磷酸铁锂电池和刀片电池”的针刺对比视频,在同样的测试条件下:

三元锂电池在针刺的瞬间温度直接失控,且电池表面温度迅速爬升超过500摄氏度,电池热失控产生了猛烈燃烧现象。

普通磷酸铁锂电池在被针刺后有烟雾产生,且电池表面温度达到200-400摄氏度,但未出现明火燃烧现象。

比亚迪最新的“刀片电池”在针刺后不仅没有明火的产生,连烟雾都未出现,电池表面温度只有30-60摄氏度。

比亚迪“刀片电池”生产线

通过这个实验,比亚迪方面声称“刀片电池”彻底摆脱了传统动力电池一旦发生热失控而产生的安全风险,安全性具有先天无法比拟的优势;且在炉温、挤压和过充的测试中,都能最大限度的保证电池安全。

比亚迪“刀片电池”生产线

“针刺”对于电池来讲有着致命的伤害,由于电池被尖锐物体穿破,使得杂质与电芯相接触而产生电池内部短路,此时电池发生热失控导致自燃的风险很高。

所以做针刺测试对于动力电池来讲是极其严苛的测试条件,尤其三元锂电池本身热稳定性较于磷酸铁锂电池低,更容易产生热失控的问题。

比亚迪“刀片电池”生产线

所以在比亚迪这组动力电池针刺测试中,我们第一时间很难100%断定针刺过程中是否直接与电芯接触,或者只是穿刺在刀片电芯的缝隙之间,但以目前的测试结果来看,已经足够让人震撼。

比亚迪刀片电池的发布,是比亚迪在这两年被三元锂电池打压之后的一次“正面回应”,延续过往所坚持的磷酸铁锂电池路线,来捍卫自己“正轨”的技术方案。

我们大家都知道在三元锂电池中,镍钴锰成分由于“钴”的存在,能够提高材料的循环和倍率性能,但过高的“钴”成分会让电池实际容量降低,且电池制造成本更高。而“无钴”的技术路线已经是三元锂电池下一个新纪元的突破口。

镍则能大大的提升材料的能量密度,在锰材料含量不变的前提下,镍含量越高,就可以进一步提升续航里程。所以NCM(镍钴锰)811电芯是宁德时代目前最新的动力电池配方比例,也是市场最受欢迎的动力电池型号。

比亚迪“刀片电池”生产线

不过比亚迪磷酸铁锂刀片电池的诞生,让原本的续航短板得以攻克,根据刀片电池发布会所透露的信息,目前刀片电池的生产已经下线进入量产阶段,首款搭载刀片电池的车型将会是“汉EV”,并且汉EV的工况续航里程将会达到605km。

比亚迪“刀片电池”生产线

这也代表着在比亚迪刀片电池的续航里程实力足以跟三元锂电池相抗衡,能够完全满足纯电车型高续航的用车保障。

伴随着刀片电池更低成本、更高稳定性和更高续航里程的优势来看,比亚迪这款“拳头”产品将会是对抗宁德时代方形电池、松下圆柱形电池等企业的重要力作,也是比亚迪过去做电池起家至今20多年的重要历史时刻。

在这次比亚迪刀片电池的发布会上,其实我们有必要再次强调关键信息点:

王传福说想要将“自燃”从新能源车的字典里彻底抹掉,这也就从另一方面代表着刀片电池“已经”解决动力电池因“热失控”而导致自燃起火的问题,仅仅说出这句话的底气就足够让人震撼,我们大家都希望事实也将会是如此。

除了宁德时代之外,比亚迪刀片电池也采用了CTP封装技术,本质上对于解决电池包模组间零部件占用过多空间、增加电池容量、降低制造成本等目标方向是一致的。

刀片电池走的磷酸铁锂技术路线,比三元锂电池拥有更高的常规使用的寿命,而CTP封装又提供了高续航的条件,同时还能避免大量稀有金属的使用。

目前刀片电池仅计划用于王朝家族“汉”车型上,比亚迪旗下其他新能源车产品暂无使用刀片电池的打算,搭载刀片电池的“汉”将于6月份正式与大家见面。

比亚迪希望刀片电池技术是开放的,可以跟众多企业共享,共同推进动力电池新技术的发展。对于企业来讲,高续航、不会自燃和采购成本的下降,无疑是现成的另一个良好选择。

如果刀片电池在汉的身上表现优异,那么势必会吸引到更多车企的注意来达成合作的愿景,丰田与比亚迪专注于电动车发展而新成立的合资公司已经是良好的开头。

限制电动车发展的主要的因素无疑是电池本身,而动力电动车的续航与安全性慢慢的变成了大家关注的重要指标。

三元锂电池也好、磷酸铁锂刀片电池也罢,最终的技术方向都是为了解决电动车长续航出行而不断探索的新可能性。2020年,电动车发展势必会被推向一个更高的维度,来供大家重新审视电动车存在的必要性。

比亚迪刀片电池的发布,确实给到很多核心问题的解决思路跟方向,也让我们开始期待这款产品面世后的实际性能表现。此时不得不说一句,打破技术垄断,国产当自强,比亚迪这次确实让人折服了。

注:文中部分图片源自网络

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