不用說,在續航方面,電動車早就壹年壹個臺階了,NEDC破500km是常事。充電不再困難。30%到80%電量半小時是旗艦機型的標配;至於安全性,仍然是電動車無法回避的難點。或許,這家車企的創新將解決動力電池安全隱患的終極問題。
刀片電池挑戰針刺試驗
3月29日下午,比亞迪以線上發布會的形式公布了刀鋒磷酸鐵鋰電池(以下簡稱刀鋒電池)。發布會上,比亞迪播放了三種電池挑戰針刺測試的視頻。
視頻內容如下:在相同的測試條件下,三元鋰電池在針刺瞬間溫度變化劇烈,表面溫度
迅速超過500℃,極熱失控,開始猛烈燃燒,電池表面的雞蛋被炸飛;傳統磷酸鐵鋰電池被擊穿後,沒有明火,電池泄壓閥噴出煙霧。表面溫度達到200℃~400℃,電池表面的雞蛋被高溫烤焦。比亞迪的“刀鋒電池”穿透後沒有明火,甚至沒有煙霧。電池表面溫度只有30℃左右,電池表面的雞蛋沒有變化。
對於國內消費者來說,針灸測試不應該是壹個陌生的測試。2065 438+08 10月24日,18,工信部發布了三個強制性標準草案,其中壹個是關於GB《電動汽車用鋰離子動力電池安全要求》。在這份草案中,除了取消所有模塊級的測試,還取消了對單體電池針刺的要求。
針刺試驗是模擬鋰離子電池內部短路導致熱失控進而爆炸起火的試驗方法。作為經典的電池安全測試方法之壹,針刺測試為何被取消?
當時對於征求意見稿的編制說明給出了三個理由:壹是暫時不執行《準入管理》中的規定;第二,兩個IEC標準不使用針灸;第三,認為針刺與實際失敗模式不相符。
說到底是因為當時三元鋰電池占據了市場的主流,但是三元鋰電池使用的正極材料(鎳、鈷、錳)的升溫速率非常高,200攝氏度的溫度會造成熱失控。因此,由於天生的缺陷,我無法通過針灸考試。即使是現在,三元鋰電池技術也在不斷進步。到目前為止,還沒有壹款三元鋰電池能通過針刺測試。
正因如此,在考試標準上,針灸考試被業內公認為最難通過的考試,處於考試金字塔的頂端。在實際意義上,它能通過針刺測試,意味著電動車的底盤能承受任何復雜的路況。從這壹點來看,比亞迪刀片電池將引領全球動力電池安全達到壹個新的高度。
“刀鋒電池”為什麽能征服針灸測試?
刀片電池通過針刺測試,可以說引爆了網絡。動力電池可以安全到讓消費者對電動汽車印象深刻。比亞迪比亞迪公司董事長王傳福甚至在發布會上直接表示,刀鋒電池將引領全球動力電池重回正軌,將“自燃”從新能源汽車的字典中徹底抹去。
比亞迪刀鋒電池為什麽能征服針刺測試?
刀片電池能戰勝針刺測試首先得益於磷酸鐵鋰電池本身。磷酸亞鐵鋰本身結構穩定,熱穩定性高,使用過程中體積變化小。
比亞迪在電池內部高危安全場所采用耐高溫、絕緣性能優異的高溫陶瓷塗層,安全性能大幅提升。即使電池內部短路,壹般也不會有劇烈反應,極端情況下也只有冒煙。從測試的視頻可以看出,即使是針灸,也沒有冒煙。
高院士評價比亞迪刀片電池在針灸實驗中的優異表現:“刀片電池在真實實驗中的表現非常優秀。我覺得表現優異可能有兩個原因。壹方面是因為刀片電池是長條形電池,散熱面積比較大;另壹方面,針刺時,它的短路會回落很久,所以它的產熱能力會相對下降。壹方面產熱減少,另壹方面散熱增加,當然升溫速度會比較小,所以針灸的表現很好。”
如果要找壹個新能源汽車領域的權威,高院士壹定榜上有名。高院士長期從事節能與新能源汽車能源動力系統研究,主持並參與了相關國家和國際重大科技計劃,現為國家863重大項目“節能與新能源汽車”專家組組長,中美清潔能源聯合研究中心“清潔汽車”聯盟中方首席科學家。2017,165438年10月當選中國科學院院士。
高院士認為,未來動力電池應在設計和產品工程上不斷創新。他認為刀片電池就是壹個很好的例子。
兼顧長續航和長使用壽命。
安全是動力電池的基石,但高續航、長壽命才能贏得車企的青睞。
我們知道,傳統電池組的生產可以分為兩步:第壹步,電池模塊由電池組成;第二組裝模塊被布置在托盤上以形成電池組。電池模塊中電池的空間利用率只有80%,其他都是模塊的結構件。
從模塊到電池組,需要在模塊之間布置很多橫梁來保證整個電池組的強度,其他結構件使得電池組中電池模塊的利用率只有50%。那麽電池反向模塊的空間利率是80%,乘以模塊對電池組的利用率50%,等於40%。
比亞迪另辟蹊徑。電池不僅用作能源部件,還直接制成結構部件。比亞迪直接把電池拉伸,固定在電池組的邊框上,這樣電池也變成了壹個結構件,直接增加了對電池組的支撐量,解決了固定和強度的問題。
與以往的鐵電池相比,由於形狀的直觀變化,刀片電池可以直接以壹片壹片的排列方式裝入電池組外殼,而不需要各種橫梁和縱梁在模塊和電池組中起到固定作用。該方案可以使電池組的空間利用率達到60%以上。
刀鋒電池采用無模塊電池組的模式,將電池組整體空間利用率從過去的40%提高到60%,直接將搭載磷酸鐵鋰電池的電動汽車續航裏程提升到三元鋰電池汽車的水平。
以前磷酸鐵鋰電池以安全、環保、壽命長著稱,但是組能量密度不如三元鋰電池,而刀片電池解決了這個問題。
以比亞迪韓EV為例。韓EV的車身尺寸為4980×1910×1495mm,軸距為2920mm。比亞迪韓EV作為壹款中大型車,搭載了77kWh的大電池,整備質量僅為2020kg。這是由於刀片電池比能量高,韓EV可以把電池做得又大又輕。
另外,磷酸亞鐵鋰材料可逆性好,電位低(穩定性好),充放電時膨脹小。據了解,比亞迪的刀片電池可充放電3000次以上,行駛1.2萬公裏。
動力電池格局會變嗎?
動力電池從出現開始,三元鋰和磷酸亞鐵鋰就在爭霸。雙方勢均力敵,各有優勢。但刀片電池安全性的突破,將比賽形勢推向了高潮。王傳福在發布會上表示:“坦率地說,對電池能量密度不切實際的追求,完全背離了動力電池產業的發展路線,讓新能源乘用車的安全信譽付出了非常沈重的代價。”
王傳福直指三元材料本身:“過去幾年,由於電池行業不同企業的技術和質量控制水平參差不齊,再加上三元材料本身的特性,電動車自燃甚至爆燃的事件明顯增多,高能量密度的三元電池安全問題暴露無遺。俗話說得好,所有的榮耀都失去了。對於行業的偏差,作為行業領導品牌的比亞迪應該怎麽做?”
正如王傳福所說,高鎳811三元電池推廣了壹年多,至今沒有成為主流,這是因為目前的技術還不能解決高鎳的爆炸性。壹旦發生意外,會給三元電池帶來毀滅性的打擊。鋰鐵電池天然具有安全性高、成本低、壽命長等優點,但其致命的低能量密度壹直為人詬病。
刀鋒電池不僅僅是靠安全上壹層樓,更是直接通過了針刺測試,沒有人比它優越。而且刀片電池的體積能量密度接近811三元鋰電池。體積密度高,可以在較小的空間內布置大容量電池,電池壹次充電可以滿足600公裏的續航要求,克服了鋰離子電池能量密度低的弱點。
2019年全國動力電池裝載容量共計62.2GWh,同比增長9.2%。其中,三元電池累計裝載量40.5GWh,占總成車的65.2%,累計同比增長22.5%;磷酸鐵鋰電池累計裝載量為20.2GWh,占整車裝載量的32.5%,同比下降9.0%。比亞迪刀片電池以安全為陣營,以長續航、長壽命為先鋒。這場動力電池路線之爭,最終的話語權屬於誰,不得而知。但是,隨著刀片電池的進入,2020年的電力市場格局將會改變。
用刀片電池進行“改革開放”
從自給自足到外供,王傳福從2017下半年開始思考這個問題。王傳福被國產車載動力電池當代安普科技有限公司觸動,無論是出貨量還是裝機量都後來居上。
“魏的這個情人,的”取自《詩經·風雅·桑柔》,意為誠實、忠信、勤勉。比亞迪成立五家福迪公司,進壹步加快新能源核心零部件對外合作。這五家子公司分別是福迪電池有限公司、福迪視覺有限公司、福迪科技有限公司、福迪電源有限公司和福迪模具有限公司..
王傳福把福迪和比亞迪的關系比作行星和恒星的關系。他希望福迪部門的每壹家公司在各自的領域都是獨壹無二的。坐標深圳比亞迪,這場“改革開放”從刀片電池開始。
富迪電池股份有限公司註冊於2019年5月5日,其前身是比亞迪鋰電池有限公司,早在1998就成立了。據王傳福介紹,這種刀片式電池只在比亞迪韓春電動車上使用,沒有計劃用於其他車輛。
安全性高,續航時間長,使用壽命長,比亞迪股份有限公司副總裁、福迪電池股份有限公司董事長賀龍表示,“妳能想到的幾乎所有汽車品牌都在和我們探討基於‘刀鋒電池’技術的合作方案。”新能源汽車產業的格局將會改變。
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