作为磷酸铁锂电池的“技术补丁”,比亚迪的“刀锋电池”为什么会火?
3月29日,比亚迪正式推出“刀锋电池”,该电池已在重庆福迪电池厂下线。比亚迪集团董事长兼总裁王传福也表示,该电池将率先安装在比亚迪的纯电动车型上。需要注意的是,电池的正式名称并不是“刀锋电池”,而是“超级锂铁电池”。因为它的单体电池形状比较扁平,以阵列形式并排插入电池组,所以被称为“刀片电池”。
在安全性方面,比亚迪电池实验室分别对普通磷酸铁锂电池、三元锂离子电池和“刀锋电池”进行了针刺实验。
首先是三元锂离子电池,钢针刺穿三元锂离子电池后,电池外壳迅速膨胀,然后泄压阀打开,然后电池起火爆炸。普通磷酸铁锂电池被钢针刺破后,电池外壳膨胀到一定程度,然后打开泄压阀,但并没有像三元锂离子电池那样发生爆炸,整体热失控程度较低。然而,在被钢针刺破后,“刀片电池”并没有膨胀或着火,在实验过程中电池外壳温度稳定在30摄氏度左右。总的来说,“刀片电池”在针刺试验中表现出很高的安全性,并且具有非常强的热失控和热扩散阻力。
对于“电池革命”这个词,派克认为太强了。为此,派克咨询了电池行业的资深技术人员,他对一些“问题”进行了技术解答。
1.未来是谁,刀片电池还是三元电池?
答:“刀片电池”的核心是磷酸亚铁锂,这是一项成熟稳定的技术。“刀锋”重新设计了电池组的形状,并没有改变磷酸亚铁锂的特性。所以磷酸铁锂电池的“扩展性”并没有三元锂离子电池高,换句话说,磷酸铁锂电池的性能上限仍然低于三元锂电池。“刀片电池”与其说是技术革命,不如说是技术进步。
二:“刀片电池”采用CTP(Cell?去哪?Pack)包装方式,它的优缺点是什么?
答:与传统的采用电池-模块-电池组模式的三元锂电池组相比,“刀片电池”的结构更加“简单”。传统点式电池组的空间利用率在40%左右,模块之间要布置结构件,以保证电池组的强度。对于“刀片电池”来说,可以通过无模块封装来省略结构部件,将“刀片电池”直接封装固定在电池组的框架上,因此在相同的面积下可以使用更多的电池,有利于增强续航能力。
值得注意的是,虽然提高了空间利用率,但模块化设计可能存在潜在风险,即应对外部冲击。当模块电池受到撞击时,可能会损坏一个或多个模块,因此可以通过拆卸和更换来处理。但CTP设计没有模块化结构件保护,外部冲击可能导致内部损坏,损坏面积较大。
但“刀锋电池”在开发之初就应该有抗冲击的要求,比如更坚固的框架。另外,电池的特性使其短时间内不会自燃爆炸,可以给乘员留下逃生时间。
三:你为什么选择磷酸铁锂电池?
答:现阶段磷酸铁锂电池似乎是个烫手山芋。特斯拉(具体车型还不确定)和比亚迪都在考虑往这个方向发展。
但就车企而言,使用磷酸铁锂电池更多的是企业应对补贴全面退出的一种妥协。三元锂离子电池成本太高。如果补贴完全退出,新能源汽车还是会亏损,这是企业最不愿意看到的结果。磷酸铁锂电池作为动力电池的一种方案,可以看作是汽车企业控制成本的手段之一。
同时,在成本可控的情况下,新车价格也可以下调。以特斯拉为例。消费者关心的是价格和电池寿命。如果续航能让消费者接受(比如400公里),价格合理,那是什么电池都无所谓。
四:磷酸铁锂电池如何做热管理?
答:目前比亚迪只发布了少量的数据和信息,所以我们只能举一反三,只能在比亚迪完成新车发布后才能了解更多。电池的热管理应通过加热/冷却铝合金框架来实现。
v:“刀片电池”的普适性是什么?
答:“刀锋电池”可能不适用于目前已经上市的车型,因为之前电池设计与新技术不兼容,之前的车型规划中有很大一部分产能,很难直接切换。未来的应用范围要看市场反馈,不能“一刀切”。至于比亚迪宣布向同行开放“刀锋电池”技术,更像是一种公关手段。对于新能源企业来说,电池作为核心技术,如何泄露给竞品?
总之,“刀片电池”虽然安全性能极高,但其核心仍然是磷酸亚铁锂,这是一种新技术,但不是革命性的产品。单说“刀锋电池”,它更像是磷酸铁锂电池技术的“补丁”,在安全性方面获得了“高级强化包”。
上月底,比亚迪宣布将推DM-i平台,该平台具有超低油耗、50 km续航、NVH升级等优势,上下车车型更经济。此时比亚迪推出“刀锋电池”技术,派克认为不排除其在DM-i平台车型上的应用。此外,比亚迪销售公司副总经理李云飞表示,有很多合作伙伴在谈论“刀片电池”。
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