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汉EV的刀片电池到底有啥优势?王传福这样解答

2020年03月30日 12:13:01
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来源:电驹

3月29日下午,比亚迪以线上发布会的方式公布了刀片型磷酸铁锂电池(下文简称刀片电池)。 比亚迪董事长王传福在会上直言: “对电池能量密度不切实际的追求,彻底带偏了并且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。 ”王传福表示比亚迪要做些什么,我们一起来看看,比亚迪的刀片电池到底有啥优势?

高比能量—电池大车身轻

据了解,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。搭载刀片电池的首款车型为比亚迪汉EV。

日前网络上曝光了比亚迪汉EV的详细动力电池信息。新车将搭载77千瓦时容量的磷酸铁锂电池,总质量为549千克。汉EV四驱版的NEDC综合续航里程为550km,两驱版车型为605km,其中两驱版车型的整备质量仅为2020kg。

根据编辑的经验,在判定一辆车续航的时候,最值得关注的因素有两个,车重和电池容量。当然,三电系统对续航也有影响,不过车重和电池容量是根本。

先看下汉EV的车身尺寸4980×1910×1495mm,轴距为2920mm。作为一辆中大型轿车,搭载77kWh的大电池,整备质量仅仅为2020kg,比亚迪汉EV是怎么做到的?

这便是得益于刀片电池高比能量的特性,汉EV才能做到电池大车身轻。

我们知道,传统电池包的生产可以分成两个步骤:第一由电池组成电池模组;第二把组装好的模组排布在一个托盘上组成电池包,电池模组里面电池的空间利用率只有80%,其他都是模组的结构件。

从模组再到电池包,由于要承载几百公斤的模组,所以需要在模组之间布置许多横梁,来保证整个电池包的强度,再加上其他的结构件,使得电池模组在电池包里边的利用率仅为50%。那么电池倒模组的空间利率80%,再乘以模组到电池包的利润率50%,等于40%。

比亚迪另辟蹊径,为什么不能将电池直接做成结构件呢?

比亚迪直接把电池拉长,将电池固定在电池包的边框上,让电池同时也变成结构件,直接增支撑电池包的量,这样就既解决了固定的问题,也解决了强度的问题。这一方案使得电池包的空间利用率可以达到60%以上。

众所周知,磷酸铁锂电池安全环保、寿命长,但是成组能量密度不如三元锂电池,刀片电池则解决了这一难题。刀片电池将电池采用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%,直接将搭载磷酸铁锂电池电动汽车的续航里程,提升到了三元锂电池汽车的水平。

高安全—让“自燃”成为过去

前几天,一则视频引爆了网络。视频的内容是这样的:一家网站选取当下最流行的三元锂电池、磷酸铁锂电池与刀片电池一起来做对比针刺测试。三元锂电池在被针刺穿的一瞬间就发生了爆燃,温度超过500摄氏度;磷酸铁锂电池在被针刺穿的瞬间,并没有发生起火燃烧的现象,但是电池表面的温度却高达200到400摄氏度;比亚迪刀片电池在被刺穿的时候,并没有任何的异常表现,甚至连冒烟都没有,电池表面的温度只有60摄氏度。

针刺测试是被行业公认为最难通过的测试,处于测试金字塔塔尖的位置,“无人出乎其右”。能够通过针刺测试,说明电动汽车的底盘便可以承受任何复杂的路况。

比亚迪公司董事长王传福甚至直接在发布会上表示,刀片电池将引领全球动力电池重回正道,将“自燃”从新能源汽车的字典里彻底抹掉。

这一次,比亚迪请来欧阳明高院士站台。如果说在新能源汽车领域找一个权威的话,欧阳明高院士必然在列。欧阳明高院士长期从事节能与新能源汽车能源动力系统研究。主持和参与了国家和国际相关重大科技计划,现担任国家863“节能与新能源汽车”重大项目专家组组长、中美清洁能源联合研究中心“清洁汽车”联盟中方首席科学家。2017年11月,当选中国科学院院士。

对于比亚迪刀片电池在针刺实验中的表现,欧阳明高院士是这样评价的:“刀片电池在真实实验中的表现是非常优异的,我想优异的原因可能有两个方面,一个方面因为刀片电池是一个长条形的电池,所以它的散热面积比较大;另外一方面,当针刺的时候,它短路的回落比较长,所以产热的能力相对要下降。一方面产热下降,一方面散热加强,当然温升速率就会比较小,所以针刺的表现非常好。”

低成本—低价才能普及

欧阳明高院士还表示,由于简化了结构,简化了工艺,所以刀片电池包的成本也会下降。

王传福在演讲中也提到,比亚迪坚持从0到1的自主创新和业务整合,运营出后来被业界称为垂直整合强大的产业配套体系。

此前,有研究机构中信证券研报推算,随着“刀片电池”研发的推进,比亚迪电池系统成本有望大幅降低。“假设2020年公司动力电池出货15GWh,以刀片电池替换比例做情景假设,假设替换比例分别为100%/50%/25%/0%,经过测算,刀片电池替换将给比亚迪节省25.5/12.8/6.4/0亿成本。”

王传福在发布会上表示,汉大概是今年6月份在深圳投产上市,工况续航可达605公里,百公里加速3.9秒。搭载刀片电池的汉EV,既有高能量密度电池组,又有安全作为基础,价格还更便宜,你期待吗?

动力电池发展趋势

在刀片电池的发布会上,欧阳明高和王传福还谈到了他对动力电池发展的三大趋势。

欧阳明高认为,第一个趋势是进一步在电池材料和电化学体系方面进行创新。比如说从有机的、可燃的电解液发展到无机的、不可燃的固态电解质。

第二个趋势是朝智能化方向发展,比如说智能制造、智能控制、自动回收等等,充分的利用我们现在信息和人工智能技术,发展智慧电池。

第三个趋势是在设计和产品工程方面进行创新。欧阳明高认为,刀片电池就是这么一个非常好的例子。

王传福则认为,未来电动车大规模替代燃油车的这种过程中,那么电池应该具备这三个特点。

第一、要有高安全和高健康,没有安全就没有品牌,也没有电动汽车这个行业,因此未来的动力电池必须首先要保证高的安全性。

第二、要有长续航和长寿命。

第三、要减少稀有金属依赖。王传福认为,中国石油很少,因此要发展机动车,一方面要改善环境气候变化,另一方面要减少对石油的依赖。中国除了多煤少油以外,很多重金属储量也很少,比如钴、镍。

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