全国服务热线:
0373-5809222
13419887368
锐远资讯

比亚迪“刀片电池”或将改变新能源汽车市场发展

发布:hnruiyuan 浏览:434次

除了氢氧电池外,锂电电池是新能源汽车中动力组成的绝对主力,虽然由特斯拉汽车领衔的三元锂电池目前占据新能源汽车的主力位置。但从行车安全、寿命成本、环境保护等几个角度讲,三元锂一直倍受争议;而如今即便是三元锂电池所擅长的续航里程也受到了冲击——这就是比亚迪带来的最新“刀片电池”技术。

三元锂电池具有能量密度高、输出功率大的优点。但是其劣势也很明显,安全性差、耐高温性差、充放电次数低、元素有毒等问题一直限制其发展。而磷酸铁锂技术则恰好具有寿命长、充放电倍率大、安全性好、高温性好、元素无害、成本低等诸多优点,只是由于此前的产品能量密度较低,所以才会在市场上不敌三元电池。比亚迪一直都在坚持研发改进磷酸铁锂电池,旗下的超级磷酸铁锂电池——“刀片电池”即将量产,该电池在一定程度上提升了能量密度,降低了生产成本,甚至可与三元锂电池一较高下。

3月29日,比亚迪“刀片电池”正式发布,目前“刀片电池”已经在重庆弗迪电池有限公司实现量产下线。比亚迪所推出的“刀片电池”属于磷酸铁锂电池的一种,不同的是将电芯进行扁平化设计,是一种采用全新结构的“超级磷酸铁锂电池”。

据比亚迪专利显示,“刀片电池”长度可达2500mm,是传统磷酸铁锂电池的10倍以上,可极大提升电芯的重组效率——这同时意味着可提高电池包的能量密度。据国家知识产权局公布的数据,比亚迪“刀片电池”可使普通电池包体积比能量密度从251Wh/L提升至332Wh/L,且由于制作工艺更加简单,也降低了生产成本。其实“刀片电池”是早前比亚迪申请的专利技术,将磷酸铁锂电芯长度阵列式排封装在“600mm≤第一尺寸≤2500mm”的电池包中,将大电芯通过阵列的方式排布在一起,就像“刀片”一样堆叠在电池包里面。
这种结构性设计方案不仅可以有效提高动力电池包的空间利用率,增加同一单位体积中的能量密度;而且还能保障电池内部的热扩散性能,从而达到安全的目的

“刀片电池”通过结构创新,在成组时可以跳过“模组”,大幅提高了体积利用率,最终达成在同样的空间内装入更多电芯的设计目标。
相较传统的有模电池包,“刀片电池”的重量比能量密度可达到180Wh/kg。相比此前有模电池组提升大约9%,电池在同等体积下能量密度上比传统铁电池提升了约50%。
对比传统的磷酸铁锂电池,“刀片电池”的最主要的升级便是将电芯内部实现无模组设计,电芯直接集成为电池包(即CTP技术),从而大幅提升集成效率。
CPT(cell to pack)是直接将电芯集成在电池包内部的一种技术,与以往封装结构相比省去了电池模组组装环节,使得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。目前,CTP电池包体技术掌握在为数不多的几家电池制造商手中。
此外,“刀片电池”在安全性方面的也得到了大幅提升。据发布会现场播放的三种动力电池针刺实验视频显示,“刀片电池”在各方面的表现均优于另外两种实验电池(三元锂电池、传统磷酸铁锂电池)。

在同样的实验测试条件下,目前电动汽车最常用的三元锂电池在针刺瞬间,电池包内部出现剧烈的温度变化,表面温度迅速攀升至500℃,并发生极端的电池热失控,导致冒烟燃烧现象;传统块状磷酸铁锂电池在被钢针穿刺后段时间内没有出现明火,但是表面温度达到了200℃~400℃,电池表面的鸡蛋被高温烤焦。
比亚迪“刀片电池”在穿刺后无明火,无烟,电池表面的温度仅有30-60℃左右,电池表面的鸡蛋无变化,仍处于可流动的液体状态。这一结果足以证明“刀片电池”彻底摆脱了传统动力电池可能会发生的“热失控”的噩梦,其安全性相对更高。
并且碰撞强度方面,其结构设计借鉴蜂窝铝板结构,传统电池包有4-5根梁,而刀片电池里的100个电池相当于100根梁。安全性方面,由于使用了磷酸铁锂材料,电池具有放热启动温度高、放热慢、产热少、分解时不释氧等特点。
比亚迪集团董事长兼总裁王传福在发布会上表示:“‘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,更有能力将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。”
在新能源乘用车领域里面许多企业陷入对续驶里程的攀比之中,这种攀比的压力转嫁到动力电池身上,进而让行业对动力电池的能量密度产生非理性的追求。正是对电池能量密度不切实际的追求,彻底带偏了动力电池行业的发展路线,并且让新能源乘用车的安全口碑付出了极其惨重的代价。
凝结了比亚迪在动力电池领域近20年研发和应用经验的“刀片电池”将倒逼整个新能源汽车行业作出改变,让汽车行业进入良性发展的快车道。

生产“刀片电池”的重庆弗迪电池有限公司正是比亚迪在今年3月16日刚宣布成立的五家“弗迪”系公司之一。作为比亚迪旗下的独立的子品牌,弗迪系包括了弗迪电池、弗迪动力、弗迪科技、弗迪视觉和弗迪模具等五家子公司,是一个完整的汽车零部件配套体系。
据比亚迪副总裁、弗迪电池董事长何龙透露,几乎能想到的所有汽车品牌都在和比亚迪探讨关于‘刀片电池’技术合作的方案。据其表示:“大家很快就能看到、听到‘刀片电池’更多的消息。”
事实上,紧盯着磷酸铁锂电池的不只比亚迪一家。近期有消息指出,特斯拉将在国产Model 3上采用无钴电池,而磷酸铁锂电池作为无钴电池的一种,更是让人看好。
此外,此前一直潜心研发磷酸铁锂电池的国轩高科也于近日高调宣布,通过在正极材料制备过程中添加特殊添加剂,同时优化碳源及粒度匹配,改善材料碳包覆、结晶度、密实度,从而提高材料克容量及压实密度,同时对电池化学体系进行优化,并通过对PACK工艺技术改进以及电池包设计优化,使得磷酸铁锂电池单体能量密度在实验阶段已突破200Wh/kg。
不论是作为新能源汽车整车制造龙头的比亚迪和特斯拉,还是目前作为第三大动力电池厂商的国轩高科,都在此时不约而同地选择发力磷酸铁锂电池,显然会给目前占据主流市场的三元锂电池带来不小冲击。
宁德时代和比亚迪配套的三元电池多数能量密度集中在160Wh/kg,前者最高的为180Wh/kg,后者最高的为161Wh/kg。而目前国轩高科量产的磷酸铁锂电池,单体能量密度已经突破190Wh/kg,系统能量密度突破140Wh/kg。如果单体能量密度达到200Wh/kg,系统能量密度将超过160Wh/kg。
当然三元锂电池也在改进,主要在镍钴配比含量有所变换,即高镍三元电池,因其镍含量高、钴含量低,具备高能量密度和低成本优势,也是三元锂电池向高镍化发展的未来趋势之一。

最后,首款搭载搭载刀片电池的比亚迪汉(目前比亚迪其他车型还无搭载刀片电池的计划,当然可能后续会陆续更换)将在深圳下线。最高版本续航达到605km,百公里加速3.9S,最低版本也在500km以上。

比亚迪还在发布会上表示,今后比亚迪的电池技术对全球开放和共享。在奔驰、丰田之后,前段时间也传闻特斯拉将与比亚迪合作,主要是在磷酸铁锂电池的应用方面。


友情链接 锐远电子百度
0373-5809222
地址:河南·新乡市高新区火炬园A座
乘车路线:乘坐11 ,191 , 111路到高新区火炬园下车 联系人:马经理 13419887368 史经理 13839070568  电话:0373-5809222
传真:0373-5809111 邮箱:hnruiyuan@163.com  备案号: 豫ICP备17027831号-1