比亚迪的刀片电池将成新能源车的主流配备?

来源:智能制造网
刀片电池的寿命、成本、安全性、续航性等方面都比当前主流动力电池要好很多,但同时也面临生存环境苛刻、制造复杂等难题。

  近年来,随着国家政策的大力推动,新能源汽车发展愈发快速。据相关数据显示,在政府红利补贴不断的背景下,目前我国新能源汽车保有量已经达百万辆以上。不过,产业发展如此之快,汽车安全问题却也日益引人关注。近期,由电池问题引发的汽车自燃新闻便不绝于耳。

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  例如5月8日,湖南长沙一辆提车仅7天的理想ONE新能源汽车在行驶过程中便突然冒烟起火。同时,当日广东东莞塘厦一辆正在充电的新能源汽车也突然着火。此外,4月新疆阿克苏市、深圳塘尾充电站等都曾发生起火爆炸事件。而调查显示,起火原因都是由于电池。

  众所周知,当前新能源汽车主要使用的是磷酸铁锂电池及三元锂电池。前者造价低、热稳定性好、循环寿命高,一直是动力电池的重要选择,但由于能量密度不够、续航性不高,后面被三元锂电池替代。只不过,成为主流的三元锂电池在稳定性和安全性上却存在明显缺点。

  基于此,为了平衡动力电池的安全性、续航性、寿命性和成本性,一直以来我国行业都在探索动力电池的升级路径,有的将目光聚焦于材料革新之上,也有的将重点放在结构改善方面。今年4月份,国家也是发布了相关通知,要求进一步开展燃料电池汽车的示范应用新模式。

  在此背景下,比亚迪日前提出的“刀片电池”无疑引发了人们的关注和热议。在年初的中国电动汽车百人会上,比亚迪董事长王传福首次提出了“刀片电池”这个概念。据悉,这种电池兼容了磷酸铁锂电池和三元锂电池双方的优点,未来有望成为动力电池市场的主流选择。

  那么,究竟啥是“刀片电池”呢?其又有啥神奇魔力呢?原来,“刀片电池”本质上就是我们说的磷酸铁锂电池,只不过结构上发生改变。相比于传统块状的磷酸铁锂电池,“刀片电池”变成了一片片超薄刀片,通过形状的变化在传承安全性的基础上,弥补了续航的不足。

  在比亚迪内部,“刀片电池”曾被称为“超级磷酸铁锂电池”。其原理就是通过长电芯阵列来组成电池包,并将电芯像刀片一样插入包体内。在这种机构下,超长超薄的电芯能够极大提升pack效率,从而有效增加电池包的能量密度,解决磷酸铁锂电池能力密度不够的问题。

  根据国家知识产权局的数据,“刀片电池”能将电池包体积比能量密度从251Wh/L提升至332Wh/L,可见“刀片电池”带来的能量密度提升是明显而巨大的。与此同时,由于“刀片电池”很薄,电池包的空间利用率也大幅提升,也减轻了电池包的重量,能降低生产成本。

  除此以外,电芯变长变薄,表面积也随之增大,电芯的散热效率提升,电池包整体散热性更优秀。这使得原本磷酸铁锂电池的热失控表现就优于三元锂电池的情况下,如今“刀片电池”在安全性是进一步提升,不管是续航性、寿命性、成本性还是安全性都超越三元锂电池。

  不过,虽然“刀片电池”优点不少,但其设计本身也存在较大的难度,这有可能成为其商用前景上的一大障碍。一方面,刀片电池对于生产环境的要求极为苛刻,粉尘、水等都是刀片电池生产最怕的东西,因此其生产车间需要按照万级洁净室标准设置,相当于医疗级水平。

  另一方面,刀片电池的的电芯结构也比较复杂。电芯作为一个小“模组”,里面包含有多个极芯,需要考虑极芯间多种不用的连接方式、内部密封性以及连接精密度,制造工艺的难度较传统串芯操作要大很多。此外,在加工中也还要考虑极片平整度、电芯排气等诸多问题。

  总而言之,刀片电池的寿命、成本、安全性、续航性等方面都比当前主流动力电池要好很多,但同时也面临生存环境苛刻、制造复杂等难题。在此背景下,我们可以认为刀片电池的未来前景很广阔,但要变现却不容易。据了解,目前能够生产刀片电池的还只有比亚迪一家。

  今年3月份,比亚迪举行了刀片电池的线上发布会;6月初,其又组织邀请媒体参观了位于重庆的刀片电池工厂。而近日,首款搭载“刀片电池”的旗舰车型“汉”也计划在6月份上市。多种迹象表明,比亚迪拥有在刀片电池方面的绝对优势。未来,我们不妨对其持续关注。

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