比亚迪的新动作之“刀片电池”

2024-04-30 00:34

1. 比亚迪的新动作之“刀片电池”

3月29日,比亚迪正式宣布推出磷酸铁锂“刀片电池”, 并且确认新车型“汉”将首发搭载刀片电池。
所谓“刀片电池”,因形似“刀片”而得名。该种电池在电池包内以阵列方式排布,这是比亚迪新一代磷酸铁锂电池的首度亮相。

那么,这款“刀片电池”的安全性如何呢?
为了进一步验证该种电池的安全性,比亚迪分别对对三元锂电池、传统磷酸铁锂块状电池以及“刀片电池”进行钢针刺穿实验。
实验中,三元锂电池瞬间爆燃,电池表面温度超过500度;传统磷酸铁锂块状电池无明火、有烟,电池表面湿200-400度;而“刀片电池”无明火、无烟,电池表面温度30-60度。

结果表明,“刀片电池”几乎终结了纯电动汽车“自燃”的安全痛点,要知道针刺穿透测试本来就是考虑最极端的情况下的电池的安全性。尽管纯电动车自燃是小概率事件,但一旦发生就事关人命。三元锂电池的问题在于车辆自燃人员难以逃生,而“刀片电池”的表现令人欣慰。
近几年,纯电动汽车起火事故屡见不鲜,而电池电芯热失控引发三元锂电池自燃就是重要的原因之一。

电池电芯热失控除了电芯老化因素外,碰撞冲击电池包,过充过放、使用不当都会导致热失控的发生。
比亚迪“刀片电池”电芯采用叠片结构+陶瓷涂层技术,即使电芯发生内部短路,如针刺穿透测试下也不会自燃,再加上磷酸铁锂材料本身的耐高温属性,进一步提升了“刀片电池”的安全性。同时,“刀片电池”在电池包内的排列方式也与传统电池包不同,直列式排布结构+高温绝缘陶瓷防护+隔烟通道的设计具备更强的抗撞击能力,其耐挤压和抗穿刺能力也更强。此外,电芯上下还采用蜂窝结构护板,进一步提高了整个电池包的刚度。

作为新一代电池,比亚迪“刀片电池”不仅仅是安全,相比其他动力电池,它还具有以下优势:

首先,续航里程高。通过结构创新的“刀片电池”无需“模组”,相较传统电池包体积利用率提升50%以上,续航里程已经达到了高能量三元锂电池的同等水平。以即将上市的比亚迪汉EV为例,电池系统能量密度达到140Wh/kg,续航里程达到605km,百公里加速仅需3.9s。
其次,产品品质好。由于电池包没有了“模组”这一层中间结构,电池系统的复杂度大幅下降,由此也带来了更高的产品稳定性和更低的故障率,产品质量进一步提升。
再次,使用寿命长。在寿命方面,比亚迪“刀片电池”可以做到充放电3000次以上,行驶120万公里。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

比亚迪的新动作之“刀片电池”

2. 比亚迪刀片电池能否终结一个“时代”?

在动力电池江湖,宁德时代一直撑起了一个“时代”。但比亚迪刀片电池的到来,确实带着终结这个“时代”的雄心。
作为以磷酸铁锂技术起家的比亚迪,再次扛起磷酸铁锂技术大旗,和三元锂电池正面对抗。比亚迪此举,大有改变目前新能源纯电车型电池格局,让磷酸铁锂重回主战场的决心。
3月29日下午,比亚迪发布了新一代“刀片电池”,并宣布在旗下弗迪电池公司重庆工厂顺利量产下线。

虽然比亚迪发布的“刀片电池“这个命名是由其电池外观特性所决定(由于电池单体看起来刀片,故称为“刀片电池”),但”刀片“一词多少有些江湖气息。
在这款全新的电池命运周期里,比亚迪将赋予它重要的任务。在今年6月即将发布的比亚迪“汉”电动汽车上将首次搭载刀片电池,续航也将提升至600公里。
全新电池+全新车型的组合,是比亚迪今年给予市场最大的赌注。
“一哥”之战
在“刀片电池”的线上发布会上,比亚迪董事长王传福豪言壮语的表示:“要将“自燃”从电动汽车的字典里抹去。”
能说出这样的话,让看客们对“刀片电池”的实际使用更添幻想。

按照比亚迪的说法,“刀片电池本身并不是电池材料的创新,而是通过增大电芯的长度,把电池做成扁平的形状。扁平形状的刀片电池采用了无模组电池成组方式,将电池包整体空间利用率由过去的40%,提升到了60%,因此体积能量密度比过去增加了50%;此外,由于刀片电池的表面积更大,散热性能更好,从而更加的稳定安全。”
这里的关键词为“空间利用率”、“体积能量密度”以及“散热性”,这1+1+1的模式构造,让比亚迪的“刀片电池”兼具了三元锂电池的高能量密度,又具有磷酸铁锂电池的安全性。
显然,这波看上去只是改良了电池外在属性的操作,却会为比亚迪在自主电池研发的履历上,添上最重要的一笔,至少目前是这样的。
而在这推动力面前,与宁德时代三元锂电池的对抗起到关键作用。
在当下新能源电池市场,宁德时代早已扬名天下。因为国内大兴新能源纯电车型,让宁德时代赚得盆满钵满。
 

2018年宁德时代就以21.18GWh装机量夺得全球动力电池装机量第一名,市场占有率达到21.9%;2019年国内动力电池装机量62.4GWh,宁德时代装机量达到32.3GWh,对应国内市占率为51.79%,稳坐第一;2019年全年宁德时代营业总收入455.46亿元,同比增长53.81%。
而同期的比亚迪只拿下全国17%的市场份额,总销量10.76GWH,只有宁德时代市场份额的三分之一。甚至有人提出,“比亚迪电池装机量基本源自自家车型”的说法,不管如何自圆其说,市场份额着实让比亚迪着急。
其实自2017年开始,宁德时代就已超出比亚迪的电池营收,成为“国内电池一哥”。
这样的局面,让电池起家的比亚迪颇为尴尬。和宁德时代的三元锂电池不同,比亚迪一直坚持着自己的磷酸铁锂电池。

原本井水不犯河水的两家企业,却还是在市场利益上迎来交锋,比起三元锂电池的能量密度高,成本低廉的特点,比亚迪的磷酸铁锂电池似乎并没有赢得大局面市场认可度。
三元锂电池成了比亚迪电池市场份额的“绊脚石”,随着比亚迪电池市场份额急速减少,开辟一条全新的路是唯一的办法。
在2019年比亚迪年中业绩交流会上,王传福开始提出了“超级磷酸铁锂电池”计划;2020年1月的中国电动汽车百人会上,这个“超级计划”正式命为这款“刀片电池”。
不得不承认,在想要尽快获取市场份额面前,比亚迪的速度很快,如果不是当下疫情影响,恐怕“刀片电池”的诞生有可能会提前。
安全之战
正当我们还停留在比亚迪“刀片电池”即将成为电池行业的又一次技术爆发时,王传福更加看重“要加强行业安全标准体系建设,涉及安全的动力电池,需要做得更谨慎一些。”
毕竟在新能源车型电池是否安全问题,老生常谈却总是屡屡犯错。

先来分享一组数据,根据新能源汽车国家大数据联盟2019年8月发布的《新能源汽车国家监管平台大数据安全监管成果报告》显示,当年5月至7月,新能源汽车国家监管平台就发现79起自燃安全事故,平均每一天半就有一起事故发生。 
虽然此数据为2019年8月总结,但从已查明起火原因的车辆中显示,58%的车辆起火源于电池问题,19%源于碰撞问题,还有部分车辆源于浸水、零部件故障、使用问题等原因。 
电池自燃也逐渐变成将要超越车型续航、智能、电机的又一大问题。
大家是否还记得2019年蔚来ES8的自燃事件,由于自燃让蔚来在车品质量上遭到了外在的诸多质疑,也让蔚来一时间成为了众矢之的。
 

据不完全统计,2019年自燃涉及的品牌包括特斯拉、蔚来、长安、吉利、欧拉、众泰、云度等等,动力电池包热失控和起火是引起火灾的主要原因。
购买纯电车型的用户们从一开始责备厂家产品不安全到谩骂车型所搭载的电池厂家。一时间,电池成为了原罪。
可并不了解电池原理的用户们,他们又怎会明白,其实电池是无罪的道理。
国家应急管理部新能源汽车安全教育项目专家郭栋曾说过这样一段话,“电池是无罪的,国内动力电池的安全跟设计水平有关系,跟电池的化学性质没关系。从国内相关案例看,电池包设计的质量主要是热失控方面还是有问题,电池包热管理能力需要提高,但国内相关工程师从业时间太短,需要提升水平。” 
感谢郭老师给予电池的证明,“热失控”、“电池包热管理能力”这些专业的名词或许才是比亚迪全新“刀片电池”的正确打开方式。
 

王传福认为,目前新能源行业有一个误区,大家都在攀比续航里程,导致行业对动力电池的能量密度产生了非理性的追求,因为过于追求能量密度而牺牲了电池的安全性,把整个行业技术发展路线带偏了。
虽然目前比亚迪还不能凭借一己之力让行业技术发展回归正道,但正如开篇那句“要将“自燃”从电动汽车的字典里抹去。”比亚迪或许有这样的魄力,对于它而言,电池不仅仅是其车型搭载着的动力,也许更多的来自于比亚迪从无到有的那种”情“。
在发布会上,比亚迪播放了一段由三种电池针刺实验的视频,被测电池上均放有鲜鸡蛋。可想而知,磷酸铁锂块状电池、NCM三元锂电池和刀片电池,最终的获胜者一定是刀片电池。
其他两种电池上的鸡蛋都有不同程度的烤焦,而刀片电池上的鸡蛋依旧处于流动状态,被针刺穿透后的电池无明火、无烟,电池表面的温度为30-60摄氏度。
 

这个视频在新浪微博的观看量达到50.3万次,有1996次转发。
如今关于比亚迪“刀片电池”的热度还在继续,只因新能源行业需要这样的突破和某种契机之下的爆发,或许只有这样,才能为全球新能源市场的前进带去一丝改变。
虽然我们必须承认,比亚迪“刀片电池”的诞生基于市场份额和利益的推动。比起宁德时代和特斯拉共同研发的无钴电池,比亚迪必须快人一步,从电池的“被动者变成主动者,才有机会扭转当下市场占比率不高的局面。
而和王传福一样霸气言辞的比亚迪集团副总裁兼弗迪电池董事长何龙在“刀片电池”发布会后表示,“几乎你能想到的所有汽车品牌,都在和我们探讨基于刀片电池技术的合作方案,相信大家很快就能看到、听到刀片电池更多精彩的消息。”

这一剂猛药,仿佛让我们看到了比亚迪“刀片电池”无可限量的未来,当然这样的“糖衣炮弹”我们还是要理智对待。
毕竟对于比亚迪而言,2019年并不顺利,除了没有完成年初设定的65万辆销量目标(仅完成70.98%),还把坐稳四年的全球销量第一让给了特斯拉;全年销量229,506辆的比亚迪,能否在2020特殊的一年里,找回“领军”的感觉,“刀片电池”这位听上去颇有几分“江湖杀气”的兄弟,会成为比亚迪制胜的法宝吗?
比亚迪汉还没正式上市,这块神秘的电池到底有多少的含金量,还得出来遛遛才知道。
文/五十六号
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3. 亮剑刀出鞘——比亚迪“刀片电池”引领新高度

纯电动汽车动力电池的安全性至关重要,现有电池因其结构材料特点,快速的易燃易爆给人们留下深刻印象,成为纯电动汽车挥之不去的安全隐患。以生产电池起家、现为新能源汽车引领者的比亚迪在推出一系列备受欢迎的新能源汽车的同时,着力动力电池的研究,以求彻底改变动力电池的现状。
 
3月29日,比亚迪正式推出专为新能源汽车研发的动力电池“刀片电池”,结构设计和材料的选用使其具有行业领先的安全性,可将纯电动车自燃现象彻底根除,同时兼具长寿命和长续航,有可能改写新能源汽车电池的发展路线。

比亚迪集团董事长兼总裁王传福表示:”刀片电池”体现了比亚迪彻底终结新能源汽车安全痛点的决心,更有能力引领全球动力电池技术路线重回正道,把‘自燃’这个词从新能源汽车的字典里彻底抹掉。
安全测试一枝独秀
电池电芯安全在行业内有着严苛的检测标准,那就是 “针刺穿透测试”。检测方法是用钢针将动力电池电芯刺穿,造成电芯内部的大面积短路。比亚迪在发布会当天播放了一段对比三种电池针刺测试的视频:同样的测试条件下,三元锂电池在针刺瞬间出现剧烈的温度变化,表面温度迅速超过500℃,并发生极端的热失控——剧烈燃烧现象,电池表面的鸡蛋被炸飞;传统块状磷酸铁锂电池在被穿刺后无明火,有烟,表面温度达到了200℃-400℃,电池表面的鸡蛋被高温烤焦;比亚迪“刀片电池”在穿透后无明火,无烟,电池表面的温度仅有30-60℃,电池表面的鸡蛋无变化,仍处于可流动的液体状态,说明其安全性具有独特的优势。

据介绍,中国科学院院士欧阳明高分析认为刀片电池的设计使得它在短路时产热少、散热快,评价刀片电池的表现“非常优异”。
能量密度创新高

比亚迪“刀片电池”通过结构创新,在成组时跳过“模组”,大幅提高了体积利用率,可在同样的空间装入更多电芯。与传统的有模组电池包相比,“刀片电池”的体积利用率提升了50%以上,续航里程达到高能量三元锂电池的同等水平。
在大幅提升系统质量能量密度以及体积能量密度的同时,由于去掉了“模组”这一中间结构,电池系统的复杂度大幅下降,带来更高的产品稳定性和更低的故障率。

比亚迪集团副总裁兼弗迪电池董事长何龙表示:“几乎你能想到的所有汽车品牌,都在和我们探讨基于刀片电池技术的合作方案。”
首发搭载比亚迪汉

王传福先生现场透露,刀片电池只在比亚迪汉纯电车型搭载应用,其他车型暂无规划。比亚迪汉EV作为统领“王朝家族”的旗舰级轿车,综合工况下的续航里程达到605公里,百公里加速3.9秒,整车设计特别是内饰演绎出全新的家族设计语言,描绘了比亚迪品牌朝向豪华与科技不懈创新的未来。
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亮剑刀出鞘——比亚迪“刀片电池”引领新高度

4. 比亚迪的“刀片电池”是什么?有什么功能?

所谓的“刀片电池”实际上是比亚迪的新一代磷酸铁锂电池,也被称为超级磷酸铁锂电池。 之所以被命名为“刀片电池”,主要是因为电池单元的配置像“刀片”一样插入到电池组中,与以往的动力电池单元不同。
为什么燃油车很少回收动能? 比亚迪的“刀片式电池”是什么?

以往的动力电池单元采用圆筒型设计,封入电池组后形成电池组。 但是,“刀片电池”采用长0.6米以上的大电池单元,可以无模块直接集成到电池组(CTP技术)中。 “刀片式电池”与以往的动力电池相比,可以提高电池组的空间利用率,提高能量密度。 另一方面,“刀片电池”的单元具有更大的散热面积,因此可以将更多的热量从内部传递到外部,从而适应高能量密度。
对比亚迪来说,“刀片式电池”具有更深的战略意义。 磷酸铁锂电池与三元锂电池相比在能量密度方面存在先天性劣势,这也是三元锂电池越来越受欢迎的一大原因。 但是,磷酸铁锂电池与三元锂电池相比具有安全性高、寿命长等优点。 目前,“刀片式电池”有效弱化了磷酸铁锂电池能量密度低的缺点,未来应用前景也更广阔。 对比亚迪来说,磷酸铁锂电池是其优势,“刀片电池”如虎添翼。

随着新能源车的普及,新能源车自燃事件屡有报道,很多人质疑新能源车的安全性,但是新能源车的自燃率真的很高吗? 2020年1月12日,在中国电动汽车百人会论坛上,孙逢春教授分享了新能源汽车的安全大数据。 目前,我国新能源汽车自燃率为0.9-1.2/万辆,而传统燃油车自燃率为2-4/万辆。 所以从大数据来看,新能源车的自燃率并没有大家想象的那么高。
那么,为什么我们总是听到新能源汽车自燃的新闻,却很少听到燃料车自燃的新闻呢? 澎湃认为“幸存者偏差”理论可以解释这一现象。 因为大家对新能源汽车不太放心,所以对新能源汽车的一举一动非常在意,自燃的新闻也在有意扩大。 关于燃料车的自燃事故,大多归结于车辆老化、不正当改造等,很多媒体对燃料车的自燃事故也疏于报道,长期以来给人造燃料车留下了难以自燃的固有印象。为什么燃油车很少回收动能? 比亚迪的“刀片式电池”是什么?

但是,针对新能源汽车自燃事故,我国已经建成了国家、地方和企业三位一体的新能源汽车国家监管平台,并将企业确定为安全第一责任人。 目前接入平台的新能源汽车约295万辆,总运营里程达1137.9亿公里,事故前10天平台预警精度达70%。 随着监管平台的不断完善,新能源车的自燃率将得到有效控制,作为安全第一责任人的企业也将更加谨慎。

5. 比亚迪“刀片”电池是个什么鬼?

最近一段时间,比亚迪再一次占领了各大新闻媒体平台汽车甚至财经板块的头条,原因是其董事长王传福对外宣布比亚迪“刀片电池”(新一代磷酸铁锂电池)将在今年3月在重庆工厂开始量产,并在6月上市的汉EV中首次搭载。

此消息一出,不仅在汽车行业和消费者群体中引起轰动,资本市场也立即作出反应,比亚迪股票一度涨停。而随着“拥有超过300项专利”、“能量密度提升50%”、“成本降低30%”等数据的曝光,此前传说中的“超级磷酸铁锂电池”的面貌也逐渐清晰起来。那么作为比亚迪研发多年的“秘密武器”,“刀片电池”厉害在哪呢?
为什么叫“刀片电池”?
实际上,“刀片电池”是比亚迪最近对外宣传新一代磷酸铁锂电池的一个名称,其实就是比亚迪研发多年的“超级磷酸铁锂电池”,或许是厂家希望通过一个犀利而相对具象化的名称,来获得更大的声量。

所谓“刀片电池”,实为比亚迪开发的长度大于0.6 m的大电芯,通过阵列的方式排布在一起,就像“刀片”一样插入到电池包里面。一方面可提高动力电池包的空间利用率、增加能量密度;另一方面能够保证电芯具有足够大的散热面积,可将内部的热量传导至外部,从而匹配较高的能量密度。
而相比比亚迪此前的磷酸铁锂电池,“刀片电池”的升级重点在于该电芯可实现无模组,直接集成为电池包(即CTP技术),从而大幅提升集成效率。

但实际上,比亚迪并非首先运用CPT技术的厂商。作为全球装机量最大的动力电池制造商,宁德时代先于比亚迪运用了CPT技术。2019年9月,宁德时代在法兰克福车展中就对这一技术进行了展示。
全球范围来看,先后有特斯拉、宁德时代、比亚迪、蜂巢能源4家先后着手开发并宣布将量产CTP相关产品,无模组动力电池包正在成为主流技术路线。

▲传统三元锂电池组
所谓模组,就是将部分相关零部件构成一个模块,也可以理解为一个零部件总成的概念。在电池包这一领域,将若干电芯、导电排、采样单元及一些必要的结构支撑部件集成在一起构成一个模块,也叫模组。

▲宁德时代CTP电池包
而CPT(cell to pack)就是将电芯直接集成到电池包。由于省去了电池模组组装环节,电池包零部件数量减少40%,CTP电池包体积利用率提高了15%-20%,生产效率提升了50%,大幅降低动力电池的制造成本。
相比其他动力电池有何优势?
从正负极材料来说,目前市面上运用最广泛的车用动力电池有三元锂和磷酸铁锂两种,但这两大类动力电池则各有千秋。相比三元锂电池,磷酸铁锂电池安全性更高、循环使用寿命更长、成本也更低,但能量密度的提升空间较小。
但如果能够解决磷酸铁锂电池能量密度低的短板,所有问题不就迎刃而解了吗?理论上是这样没错,但难度却相当大,所以才有了CTP技术,在不改变正负极材料的前提下最大程度提高电池的体积比能量密度。

据悉,比亚迪“刀片电池”的重量比能量密度可达到180Wh/kg,相比此前提升大约9%,这一数据已经不弱于“811”三元锂电池,也就是说“刀片电池”在保留磷酸铁锂电池高安全性、高稳定性、低成本的同时,达到了高级别三元锂电池的能量密度。
而且被很多人忽略的一点是,电池能量密度其实可以从两个维度来定义。一是单位重量内的能量密度,也就是工信部所采用的维度,直接关系到能获得多少补贴,也在一定程度上影响着车辆的续航。而另一个,是单位体积内的能量密度,这个维度不在工信部的评判标准内,但同样会影响到车辆的续航能力。

而比亚迪“刀片电池”的重量比能量密度虽然比上一代电池提升了9%,但体积比能量密度的提升幅度却高达50%,这才是“刀片电池”真正的过人之处。因为这意味着,相同的车型,比亚迪未来可将车辆的电池容量提高50%,虽然可能也会带来重量增加的影响,但最终实际的续航表现一定是大幅提升的。例如首款搭载“刀片电池”的汉EV,虽然是一款车长接近5m的中大型车,但也拥有600km左右的续航能力。
而对于消费者来说,续航其实是次要的,电池安全才是重中之重。近年来电动车安全事故频发,绝大部分是由于电池起火造成的。为了提升续航里程,如今的车企大多采用镍成分比例较高的三元锂电池,“622”型号如今已经十分常见,甚至“811”也已经在量产车型中搭载,也就是说维持电池稳定性的钴锰成分只占到20%,在续航里程提高的同时,电池安全性却成了一大隐患。相比之下,磷酸铁锂电池在这方面要更可靠。

不过,即使突破了能量密度低这个技术瓶颈,磷酸铁锂电池也并非十全十美。例如在抗低温方面,三元锂电池低温使用下限值为零下30度,磷酸铁锂电池低温下限值只有零下20度。那么在寒冷的北方地区,磷酸铁锂电池在冬天的性能下降会更明显。但恰恰北京又是全国纯电动车的主力消费地区,就算比亚迪在南方不愁卖,未来其动力电池将对外供应,如果失去北方市场,那么在与宁德时代等对手的竞争中将容易被动。
哪些车会搭载“刀片电池”?
早在2019年,就盛传汉将是比亚迪首款搭载“刀片电池”(当时还叫做超级磷酸铁锂电池)的车型。而最近,比亚迪汉的申报信息也出现在了工信部最新一期的产品公示中。

▲汉EV申报信息

▲汉DM申报信息
根据申报信息,比亚迪汉EV将搭载磷酸铁锂“刀片电池”,产地为重庆弗迪锂电池有限公司,这与此前王传福向外界宣布的信息高度一致。而汉DM则搭载镍钴锰酸锂电池,也就是我们常说的三元锂电池,产地为深圳市比亚迪锂电池有限公司。

目前,还未出现关于“刀片电池”在其他车型上的量产计划,汉EV是目前可以确定的唯一一款车型。由于“刀片电池”本身扁平而细长的形状决定了车辆必须有宽阔的布置空间,所以“刀片电池”目前来看只适合搭载在汉这种车身尺寸较大的车型中,而汉EV的轴距则达到了2920mm.

此外,其实商用车领域很早之前就已经引进了CTP电池包技术,例如客车等。由于客车电池排布空间大,其跟CTP电池包的兼容性要高于传统的动力电池。所以,比亚迪未来或将“刀片电池”大面积投入到商用车领域中,例如纯电动客车等。
而在对外合作方面,比亚迪在去年与丰田成立了合资公司,与奥迪之间的合作(电池采购)也正在谈判当中。在这两大合作伙伴之中,奥迪使用比亚迪“刀片电池”的可能性或许更大一些。

实际上,早在去年9月就有消息称,奥迪正在与比亚迪进行谈判,计划将后者纳入其电池供应商之列。消息指出,比亚迪的动力电池将用于基于奥迪和保时捷共同开发的PPE平台打造的高端车型。
考虑到PPE平台的主要任务是打造高端车型,那么综合性能强大但对布置空间有较高要求的“刀片电池”就正好有了用武之地。相比宁德时代或其他厂商的三元锂电池,比亚迪“刀片电池”在可靠性方面更有保障,而这也是奥迪比较看重的。

毫无疑问,“刀片电池”的量产代表着比亚迪的技术进步,其或将成为品牌发展历史中里程碑式的作品。目前来看,“刀片电池”的性能和市场潜力都是非常值得期待的。但评判一款产品或者说一种新技术是否成功,还要经过市场的检验。对于比亚迪来说,“刀片电池”是里程碑还是“里程悲”?不久后就会有答案。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

比亚迪“刀片”电池是个什么鬼?

6. 比亚迪到底是不是刀片电池

【太平洋汽车网】比亚迪到底是刀片电池。比亚迪的刀片电池是一种长电芯方案(基于方形铝壳来做的电池),在比亚迪原有的电芯的尺寸基础上(比亚迪之前在用的比较多的是173和148的两种),通过对电芯的厚度减薄,并增大电芯的长度,将电芯进行扁长化设计并且予以减薄设计。


传统的动力锂电池电芯采用圆柱体设计,通过封装成电池包然后形成电池组。不过“刀片电池”采用的是长度大于0.6米的大电芯,可以实现无模组直接集成为电池包(CTp技术)。相比起传统的动力锂电池,“刀片电池”可以提高电池包的空间利用率、提升能量密度。另一方面,由于“刀片电池”的电芯具有更大的散热面积,可以将更多的热量从内部传导到外部,能够匹配较高的能量密度。
关于比亚迪来说,“刀片电池”还具有更深层次的战略意义。磷酸铁锂离子电池相比三元锂离子电池在能量密度方面具有先天劣势,这也是三元锂离子电池越来越受欢迎的一大原因。但是相比三元锂离子电池,磷酸铁锂离子电池具有安全性高、使用寿命长等优势。现如今“刀片电池”有效弱化了磷酸铁锂离子电池能量密度低的缺点,未来的应用前景也会更加广阔。关于比亚迪来说,磷酸铁锂离子电池是它的强项所在,“刀片电池”让它如虎添翼。
比亚迪的“刀片电池”关于提升磷酸铁锂离子电池的能量密度很有帮助,而磷酸铁锂离子电池相比三元锂离子电池更加稳定、耐久,未来的应用前景相当广阔。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)

7. 比亚迪刀片电池是什么

【太平洋汽车网】所谓刀片电池,就是把电芯做成更长、更薄的刀片形状。刀片状电芯拼在一起,组成电池包。刀片电池本质上,靠优化电池包内空间布局,以此来提高能量密度。


这句话有两重意思,第一重是比亚迪电池技术特立独行,其它厂商用三元锂电池,比亚迪一直坚持用磷酸铁锂电池(正极材料不同)。
对技术半桶水理解的人,会误以为比亚迪放弃之前的磷酸铁锂电池,而改用刀片电池。其实刀片电池和磷酸铁锂电池之间并不矛盾,刀片是指电芯形状,而磷酸铁锂是电池正极材料。
比亚迪刀片电池的正极材料,依旧是磷酸铁锂,所以仍属磷酸铁锂电池的范畴。在没有刀片电池这个名字之前,这项技术曾被比亚迪称为“超级磷酸铁锂电池”。
比亚迪之所以一直坚持用磷酸铁锂做正极材料,源于磷酸铁锂电池在安全性方面,相比三元锂电池有优势。至于其它品牌用三元锂电池的好处,则在于导电性强,带来更高的能量密度。
比亚迪总裁王传福在会上表达了无奈,由于业界一股脑追求续航,导致安全性相对弱的三元锂电池变成了大主流。在如此大环境下,比亚迪在后期也用了一定比例的三元锂电池。
既想继续用较为安全的磷酸铁锂做正极材料,又想增加续航里程。比亚迪工程师一番烧脑之后,刀片电池应运而生,成为两全其美的解决方案。
单块刀片电池所谓刀片电池,就是把电芯做成更长、更薄的刀片形状。刀片状电芯拼在一起,组成电池包。刀片电池本质上,靠优化电池包内空间布局,以此来提高能量密度。
要理解刀片电池,就要先从传统电池说起。传统电池由很多类似5号电池的电芯,堆叠成模组。然后很多模组拼在一起,形成最后装车的电池包。
不难想象,一堆“五号电池”堆叠在一起,圆柱状的电池之间会留有较多间隙,造成空间浪费。按照比亚迪的说法,这种堆叠方式的空间利用率只有80%。
传统电池还有另一个问题,就是电池包里要布置结构支撑件和散热件,的_与又有部分空间被浪费掉。经历七除八扣后,传统电池包整体空间利用率只有40%。
反观刀片电池,由于把电芯做成刀片形状,刀片堆叠会比圆柱体更紧密。另外刀片电池自身能充当支撑梁,又省去了很多支撑结构。叠加下来的结果,就是刀片电池里的空间利用率增加到60%。
电池包里的“电池含量”更大,用行话来说就是能量密度增加,装车后的续航里程自然会有相应提升。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)

比亚迪刀片电池是什么

8. 比亚迪的刀片电池是什么做的

【太平洋汽车网】比亚迪的刀片电池是一种长电芯方案(基于方形铝壳来做的电池),在比亚迪原有的电芯的尺寸基础上(比亚迪之前在用的比较多的是173和148的两种),通过对电芯的厚度减薄,并增大电芯的长度,将电芯进行扁长化设计并且予以减薄设计。


新能源的聚光灯又一次照向了比亚迪。
几天前,比亚迪在线上召开了一次技术发布会,发布会的主角叫作“刀片电池”。按照王传福的说法,它将彻底解决锂电池“自燃”的痛点,改变行业。
什么是“刀片电池”?
按照正极材料的划分,锂电池大致分为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元锂这几种。
但经过多年的尝试,目前市面流行的,或者说被行业所看好的只有磷酸铁锂、三元锂。两者的区别在于,前者能量密度低,安全性高,后者能量密度高,安全性低。
而“刀片电池”,这个看起来有点中二的名字,它本质上属于磷酸铁锂电池的一种。
只是它不同于常规的磷酸铁锂电池,比亚迪用了一种类似宁德时代CTP的技术,取消了传统锂电池原有的电池模组,直接将电芯集成为电池包。
其中,组成电池包的电芯则是一种薄薄的,类似于刀片的形状,所以被叫作“刀片电池”。
“刀片电池”有什么特点?
首先是安全性更高。
这主要有三个原因,一方面磷酸铁锂电池在充电过程中,Li离子不断由从正极脱出,向负极移动,当电量即将达到饱和,Li离子可以完全嵌到负极,从而形成“过充电保护”;另一方面,磷酸铁锂电池的P-O键稳定,难以分解,即便在高温(390°C以上)也不会导致结构崩塌发热或是形成强氧化性物质;再者磷酸铁锂电池的燃烧需要外部氧气的供给,一旦发生自燃,只要切断了外部氧气就可以控制火势。而且因为电池材质的缘故,“刀片电池”的燃烧速度较慢,且燃烧的程度也不剧烈。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)
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