25年的時間,比亞迪憑借著自身對行業敏感的前瞻性、技術底蘊的積累以及創新能力的不斷摸索,用“刀片電池”為自己的新世代譜寫了新篇章。
此刻的比亞迪開放全球***享合作的態度,再聯想到官方所標榜?“新能源汽車引領者”的口號,比亞迪致力於發展新能源汽車的腳步從未停止。
用比亞迪董事長王傳福的話來講,“刀片電池”是比亞迪徹底終結新能源汽車安全痛點的決心,要讓全球動力電池技術路線重回正軌,讓“自燃”的標簽從新能源車的字典裏徹底抹掉。
在傳統的動力電池包裏,電芯首先會被打包成模組,最後每個電池模組會被放置在電池包裏,形成電芯-模組-電池包安裝的打包模式。
但是傳統的電池包所存在的弊端之壹是空間利用率過低,在壹個傳統電池包裏頭,空間利用率可以達到80%,而電池模組和其他結構件的加入使得空間利用率只有50%,此時模組裏電芯空間的利用率只剩下40%,結果是電池組容量降低,提升續航成為壹大難題。
比亞迪的“刀片電池”直接將電池做成結構件,100個刀片電池固定在電池包兩端的邊框上,依次排列鋪放,被拉長的電池形狀如同“刀片”,遂取名“刀片電池”。
刀片電池的設計可以省去模組結構件對空間的侵占,零部件的減少還能降低故障率的產生,讓整個電池包的空間利用率達到60%,在保證電池包結構強度的同時,也讓制造成本更低。
回歸到電池打包的本質,比亞迪刀片電池正是運用了CTP封裝技術(CELL?TO?PACE),通過取消電池包裏的模組,直接將電芯全部串聯在電池包裏,而CTP技術是接下來各大車企突破純電車續航裏程的關鍵節點。
在這之前,寧德時代已經率先推出了CTP封裝技術的概念,今年更多重磅的純電車新品也將會使用寧德時代CTP封裝的電池。
三元鋰電池擁有更高的能量密度,可以讓動力電池做到更高的續航裏程,所以這幾年在三元鋰電池的沖擊下,磷酸鐵鋰電池開始成為“過去式”產品,即使是比亞迪也在不少純電乘用車型上使用三元鋰電池來滿足更長途的出行要求。
但是相比起磷酸鐵鋰電池,三元鋰電池存在熱穩定性低的致命問題,尤其在熱失控之後,很容易引起電池短路,甚至產生自燃現象,這也是這兩年來新能源車帶給大眾安全感嚴重不足的重要原因之壹。
此次采用磷酸鐵正極材料的刀片電池,其具備的優勢很明顯:
1、放熱啟動溫度高:磷酸鐵材料放熱反應溫度起點高,在500攝氏度以下,磷酸鐵鋰材料相對穩定,不容易產生過熱的問題。
2、放熱慢:當磷酸鐵鋰材料遇到極端環境而產生短路現象,材料本身溫度升高的速度較慢。
3、產熱少:當電池受到撞擊等情況,電池本身釋放的熱量少,電池溫度上升速度慢。
4、不釋氧:材料分解過程不釋放氧氣,減少燃燒風險。
前幾天,比亞迪放出壹段關於“三元鋰電池、傳統磷酸鐵鋰電池和刀片電池”的針刺對比視頻,在同樣的測試條件下:
三元鋰電池在針刺的瞬間溫度直接失控,且電池表面溫度迅速爬升超過500攝氏度,電池熱失控產生了猛烈燃燒現象。
普通磷酸鐵鋰電池在被針刺後有煙霧產生,且電池表面溫度達到200-400攝氏度,但未出現明火燃燒現象。
比亞迪最新的“刀片電池”在針刺後不僅沒有明火的產生,連煙霧都未出現,電池表面溫度只有30-60攝氏度。
通過這個實驗,比亞迪方面聲稱“刀片電池”徹底擺脫了傳統動力電池壹旦發生熱失控而產生的安全風險,安全性具有先天無法比擬的優勢;且在爐溫、擠壓和過充的測試中,都能最大限度的保證電池安全。
“針刺”對於電池來講有著致命的傷害,由於電池被尖銳物體穿破,使得雜質與電芯相接觸而產生電池內部短路,此時電池發生熱失控導致自燃的風險很高。
所以做針刺測試對於動力電池來講是極其嚴苛的測試條件,尤其三元鋰電池本身熱穩定性較於磷酸鐵鋰電池低,更容易產生熱失控的問題。
所以在比亞迪這組動力電池針刺測試中,我們第壹時間很難100%斷定針刺過程中是否直接與電芯接觸,或者只是穿刺在刀片電芯的縫隙之間,但以目前的測試結果來看,已經足夠讓人震撼。
比亞迪刀片電池的發布,是比亞迪在這兩年被三元鋰電池打壓之後的壹次“正面回應”,延續過往所堅持的磷酸鐵鋰電池路線,來捍衛自己“正軌”的技術方案。
我們知道在三元鋰電池中,鎳鈷錳成分由於“鈷”的存在,能夠提高材料的循環和倍率性能,但過高的“鈷”成分會讓電池實際容量降低,且電池制造成本更高。而“無鈷”的技術路線已經是三元鋰電池下壹個新紀元的突破口。
鎳則可以提高材料的能量密度,在錳材料含量不變的前提下,鎳含量越高,就可以進壹步提升續航裏程。所以NCM(鎳鈷錳)811電芯是寧德時代目前最新的動力電池配方比例,也是市場最受歡迎的動力電池型號。
不過比亞迪磷酸鐵鋰刀片電池的誕生,讓原本的續航短板得以攻克,根據刀片電池發布會所透露的信息,目前刀片電池的生產已經下線進入量產階段,首款搭載刀片電池的車型將會是“漢EV”,並且漢EV的工況續航裏程將會達到605km。
這也意味著在比亞迪刀片電池的續航裏程實力足以跟三元鋰電池相抗衡,可以滿足純電車型高續航的用車保障。
伴隨著刀片電池更低成本、更高穩定性和更高續航裏程的優勢來看,比亞迪這款“拳頭”產品將會是對抗寧德時代方形電池、松下圓柱形電池等企業的重要力作,也是比亞迪過去做電池起家至今20多年的重要歷史時刻。
在這次比亞迪刀片電池的發布會上,其實我們有必要再次強調關鍵信息點:
王傳福說想要將“自燃”從新能源車的字典裏徹底抹掉,這也就意味著刀片電池“已經”解決動力電池因“熱失控”而導致自燃起火的問題,僅僅說出這句話的底氣就足夠讓人震撼,我們希望事實也將會是如此。
除了寧德時代之外,比亞迪刀片電池也采用了CTP封裝技術,本質上對於解決電池包模組間零部件占用過多空間、增加電池容量、降低制造成本等目標方向是壹致的。
刀片電池走的磷酸鐵鋰技術路線,比三元鋰電池擁有更高的使用壽命,而CTP封裝又提供了高續航的條件,同時還能避免大量稀有金屬的使用。
目前刀片電池僅計劃用於王朝家族“漢”車型上,比亞迪旗下其他新能源車產品暫無使用刀片電池的打算,搭載刀片電池的“漢”將於6月份正式與大家見面。
比亞迪希望刀片電池技術是開放的,可以跟眾多企業***享,***同推進動力電池新技術的發展。對於企業來講,高續航、不會自燃和采購成本的下降,無疑是現成的另壹個良好選擇。
如果刀片電池在漢的身上表現優異,那麽勢必會吸引到更多車企的註意來達成合作的願景,豐田與比亞迪專註於電動車發展而新成立的合資公司已經是良好的開頭。
限制電動車發展的重要因素無疑是電池本身,而動力電動車的續航與安全性已經成為大家關註的重要指標。
三元鋰電池也好、磷酸鐵鋰刀片電池也罷,最終的技術方向都是為了解決電動車長續航出行而不斷探索的新可能性。2020年,電動車發展勢必會被推向壹個更高的維度,來供大家重新審視電動車存在的必要性。
比亞迪刀片電池的發布,確實給到很多核心問題的解決思路跟方向,也讓我們開始期待這款產品面世後的實際性能表現。此時不得不說壹句,打破技術壟斷,國產當自強,比亞迪這次確實讓人折服了。
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