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    突破行业瓶颈 看比亚迪“刀片电池”如何利剑出鞘

      [  中关村在线 原创  ]   作者:周博林   |  责编:周博林

    2020年3月29日下午,比亚迪线上正式举行刀片电池超级发布会。比亚迪董事长兼总裁王传福、弗迪电池董事长何龙首次正式详细讲解了刀片电池技术细节和未来量产的发展趋势。

    所谓最新的“刀片电池”,是比亚迪最新开发的新一代磷酸铁锂电池,其采用自家研发的长度大于0.6米的大电芯,电池单体同样向大容量进化,但电芯形状更加扁平、窄小,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,故被称之为“刀片电池”。

    瓶颈如何突破 比亚迪“刀片电池”破局出世
    氦检后的比亚迪刀片电池

    电池包的空间利用率决定了动力电池的能量密度,这也是比亚迪刀片在结构设计上创新突破,传统电池包的整体空间利用率仅为40%,而刀片电池电池包空间利用率达到60%。换句话说,提升了原有电池空间利用率的50%,意味着电池的续航里程提升50%,达到了高能量密度三元锂电池的同等水平。

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    比亚迪刀片电池拥有两大核心竞争力,高强度和高安全性。高强度方面,刀片电池结构相当于是让100个电池都充当电池的“大梁”,然后再利用蜂窝铝板的结构原理,在上下两个面设置两块高强度板固定。最终形成了100个电池组构成的电池堆+两个强度板的结合。这样做让刀片电池既是能量体,还是结构件,既承担对外提供能量的作用,也承担保护自身强度的作用。

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    高安全性方面,首先是磷酸铁锂电池具备先天的材料优势,其次是这样的薄片设计让它散热更快。为了证明其安全性,比亚迪首次对外公布了刀片电池顺利通过针刺试验的完整测试视频。此外,比亚迪“刀片电池”在体积比能量密度上比传统铁电池提升了50%,车寿命可达百万公里以上。

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    ●安全放在首位 重要事情不止要说三遍

    动力电池的安全性至关重要,通过用户调查数据显示,目前消费者对于新能源电动车购买因素关注比例中,安全性已经超过对续航里程的需求。由此可见,安全性、可靠性是大家最为关心的电动汽车指标,这也给新能源汽车电池的安全性提出了相当高的挑战。

    插混汽车比纯电动汽车安全吗?_自燃

    给大家印象最深的莫过于电动汽车的自燃事件,但其实相比自燃,可以发现以车辆碰撞后起火居多。近年来。国内外电动汽车电池起火的新闻时常出现。在美国、墨西哥、法国、荷兰等地,也均发生过类似事件。

    现阶段动力电池的安全主要受到两大因素的影响,其一是电池类型,主要是正极材料的差异,带来化学特性上的差异;其二与电池厂家的生产工艺、电池管理系统的水平有关系。

    直接点说,导致电池自燃原因就是电路短路进而引起电池热失控。所谓电池热失控就是指电池温度高到一定程度时会产生一系列化学反应,导致电池温度快速上升。电动汽车的电池出现短路、穿刺、过充、撞击等情况时,电池内部的电解液会迅速累积热能,当电池芯内部温度达到110℃,就到了热失控的起始点,接下来可能是一连串连锁反应,导致热能和温度持续累加,有概率引发起火等安全事故。

    针对动力电池高安全性,比亚迪刀片电池通过了针刺、挤压、炉温、过充四项严苛测试。发布会上的针刺视频中,刀片电池挑战了目前安全标准最高的针刺测试。据了解,目前还没有一款三元锂电池能够通过针刺测试。尽管针刺测试作为一种国家非强制性标准,但电池安全的瓶颈其实在面前,重新定义新能源汽车的安全标准才是比亚迪刀片电池打破瓶颈的真正初衷。

    从安全性上对比,磷酸铁锂电池优势明显,针刺测试中无明火,有烟,表面温度200-400摄氏度。而以前发生事故的三元材料中,镍钴铝三元材料18650电池在180摄氏度以上会出现自加热,起火后很难控制,最终会出现剧烈燃烧,表面温度超过500摄氏度,而磷酸铁锂材料到了250摄氏度以上才会出现放热现象。

    比亚迪刀片电池安全性在传统磷酸铁锂基础上更进一步,穿刺实验测试中,当电池包被刺穿的时候,并没有任何的异常表现,甚至连冒烟都没有,结构依旧稳定。电池表面的温度只有60摄氏度。这一点对于动力电池行业安全发展起到了里程碑的意义。

    比亚迪“汉”发布在即,凭2.9S能否干掉Model3?-盖世汽车

    关于刀片电池量产计划,比亚迪集团董事长兼总裁王传福发布会上透露:”比亚迪的刀片电池会使用在比亚迪旗舰纯电动轿车比亚迪汉EV上,预计今年 6 月份在深圳量产、发布。这款车型的综合工况下的续航里程达到 605 公里,百公里加速 3.9 秒。“

    ●让新能源电动汽车的“心脏”更强更可靠

    众所周知,电动汽车的唯一动力来源就是电池。动力电池是新能源电动汽车的“心脏”占整车成本的30%-40%,直接影响着电动汽车的续航和安全性。

    现如今主流的纯电动车基本上都是采用的锂电池,从大类上划分锂离子电池中最常用的有三种,分别是钴酸锂电池、锰酸锂电池、磷酸铁锂电池。钴酸锂电池,代表车型特斯拉,锰酸锂电池代表车型丰田普锐斯、日产聆风,磷酸铁锂电池,代表车型比亚迪产品、之诺1E等。

    锂电池包主要结构其实与智能手机中的软包锂电池很相似,内部包括正、负极、电解液、隔膜和其他一些附件。其中正极材料是研究的重点,三元锂和磷酸铁锂均描述了锂离子电池的正极材料。负极材料主要为石墨,结晶度高,导电性好。由于正极是锂离子电池的“短板”,锂电池正极材料综合考虑高容量、可再生、绿色环保、低成本问题,这也是为什么现在主要研究正极材料的原因。

    在动力电池行业激烈竞争态势下,钴酸锂、锰酸锂等动力电池随着时间的检验都渐渐淡出动力电池市场。动力电池市场最终形成三元锂电池和磷酸铁锂电池“楚汉相争”的局面,三元锂电池多应用于乘用车,而磷酸铁锂广泛应用于商用车。

    ●主流动力电池具备哪些优缺点?

    我们以市面上主流的三元锂电池和磷酸铁锂作为参考对比。

    磷酸铁锂优点:相当于钴酸锂和锰酸锂电池来说,磷酸铁锂电池材料具有天生的四大优势:放入启动温度高、放热慢、产热少和不释氧。缺点:磷酸铁锂存在一些性能上的缺陷,能量密度提升空间有限;材料的制备成本与电池的制造成本较高。

    瓶颈如何突破 比亚迪“刀片电池”破局出世

    三元聚合物锂电池优点:三元锂电池能量密度高,循环性能好于正常钴酸锂。目前,随着配方的不断改进和结构完善,在容量上已经达到或超过钴酸锂电池水平。缺点:三元材料动力锂电池主要有镍钴铝酸锂电池、镍钴锰酸锂电池等,由于镍钴铝的高温结构不稳定,导致高温安全性差。

    什么样的电池比较安全?-汽车频道-手机搜狐

    最新推出比亚迪刀片电池技术截长补短,在磷酸铁锂材料的基础上带来超强安全性与超长循环寿命,充放电3000次以上,行驶120万公里。此外,内部的叠片结构+陶瓷电池技术,在电芯发生内短时,一般不会发生剧烈反应,极端情况下仅有冒烟现象。其电池结构设计,还克服了传统磷酸铁锂电池能量密度低的劣势,单次充电可满足600公里续航需求。这些安全保障也将改变行业对三元电池的依赖。

    写到最后

    在市场上对新能源汽车安全性的一片质疑声中,以安全为本电池发展理念的比亚迪凭借近20多年创新动力和应用经验,在动力电池领域做到了零安全事故。此次“刀片电池”顺利通过行业内最严苛的针刺穿透测试,再一次为安全稳定的比亚迪动力电池提供了充分的验证。

    刀片电池技术的落地量产也为动力电池技术发展拔出的一把“利剑”,面对动力电池行业的争议点,比亚迪交出了“刀片电池”这一硬核答案,让行业技术路线重回正道。未来,比亚迪还将持续推动电池安全技术向前发展,为锂电池的应用前景开辟新道路。

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    auto.zol.com.cn true http://auto.zol.com.cn/740/7400660.html report 5582 2020年3月29日下午,比亚迪线上正式举行刀片电池超级发布会。比亚迪董事长兼总裁王传福、弗迪电池董事长何龙首次正式详细讲解了刀片电池技术细节和未来量产的发展趋势。所谓最新的“刀片电池”,是比亚迪最新开发的新一代磷酸铁锂电池,其采用自家研发的长度大于0.6米的...
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