比亚迪的“刀锋电池”真的能斩断新能源汽车的安全疑虑吗?
对此,工信部专门下发了《关于新能源汽车安全隐患排查的通知》,要求各新能源汽车生产企业开展本企业生产的新能源汽车安全隐患排查,同时承担新能源汽车安全第一责任,可见自燃事件对整个行业的负面影响之重。
就在这个节骨眼上,号称要整改前期行业安全问题的比亚迪磷酸亚铁锂“刀锋电池”,终于在3月29日的线上发布会上露出了真面目,首次宣布成功通过“针刺测试”的完整测试。
众所周知,一款好的动力电池产品需要经过振动测试、模拟碰撞、挤压、海水浸泡等一系列实验。其中最难通过的无疑是针刺实验,因为碰撞挤压导致的热失控只是概率事件,针刺实验直接模拟电池内部短路,用钢针刺穿电池极板造成电池短路,从而引起电池热失控,测试电池的安全性能。而且观察1小时,不起火不爆炸才算合格,可见其检测手段之苛刻。
在发布会上发布的测试中,相同条件下,三元锂电池在针刺瞬间温度变化剧烈,表面温度迅速超过500℃,发生极端热失控——剧烈燃烧,电池表面的鸡蛋被炸飞;传统的块状磷酸铁锂电池被刺破后没有明火和烟雾,表面温度达到200℃-400℃,电池表面的鸡蛋被高温烧焦。比亚迪的“刀锋电池”穿透后无明火、无烟,电池表面温度只有30-60℃左右。电池表面的虫卵没有变化,仍然处于可流动的液态。
这一结果足以证明“刀锋电池”已经完全摆脱了传统动力电池可能出现的热失控的临界情况。也意味着当汽车被异物侵入,电池受伤时,不会爆炸,可以有效保护车内人员的安全。
有了这些安全保障,王传福甚至信心满满地表示:“刀锋电池体现了比亚迪彻底终结新能源汽车安全痛点的决心,更有能力引领全球动力电池技术路线重回正道,彻底把自燃这个词从新能源汽车的字典里抹去。”
其实安全一直是磷酸亚铁锂路线动力电池的长期优势,但其实“刀锋电池”更大的意义在于提高续航里程。
磷酸铁锂电池本身具有安全性高的优势,但由于其能量密度相对较低,在新能源乘用车厂商对续航里程的盲目追求中,被能量密度更高但自然热稳定性差的三元锂电池甩在了后面。
但三元锂电池因为有一定的钴含量,价格仍然昂贵,同时也存在事故隐患,所以必须使用先进的电池热管理系统作为不稳定性的重要补充。相比之下,传统的磷酸铁锂电池具有成本更低、安全性更好的优势,但问题在于能量密度不足,而“刀锋电池”的意义正好弥补了这一短板。
根据比亚迪的专利方案,“刀锋电池”其实是对电池组结构的创新设计。因为电芯看起来像刀片,所以命名为“刀片电池”。
正是由于其扁平的结构,便于堆叠,减少了电池组中横梁或纵梁的使用,甚至取消了横梁或纵梁的使用,从而提高了电池组的空间利用率,进一步提高了整个电池组的容量、电压和续航能力。一般来说,三元锂电池的综合续航效果也可以通过叠加容量的优势,排列能量密度相对较低的磷酸铁锂电池来实现。
那么,具体效果如何呢?比亚迪曾在其专利中举过一个例子。在电动汽车中,这样的设计可以改变原来的空间利用率?40%左右,最多?60%以上?80%也就是说原本?400?公里续航里程的车,装了刀片电池就能直接增加?200?公里续航。同时,由于使用了较少的横梁和纵梁,简化了电池组的制造工艺,可以在一定程度上减轻电池组的重量。理论上还可以实现轻量化续航能力提升。这样看来,这种刀片电池技术确实令人期待。
在实际应用中,据悉比亚迪最新的刀片电池将首次安装在韩EV上,今年6月上市。电池系统能量密度为140Wh/kg,并且有两个续航版本,单电机版NEDC续航605km,双电机版NEDC续航550km。这样的续航水平即使和玩三元锂电池的超能特斯拉相比也是相当有竞争力的。
另外,磷酸铁锂电池本身成本更低。据相关数据显示,目前磷酸亚铁锂系统的功耗成本可达600元,而市面上常见的三元811系统,即使特斯拉估算,功耗成本也要1000元。以60度电池的汽车为例。如果用磷酸亚铁锂,成本是3.6万元,如果用三元锂电池,成本在6-7.2万元之间。几乎翻倍的成本差异,对于汽车厂商来说,无疑是天壤之别。由此看来,比亚迪的“刀锋电池”甚至可以在一定程度上解决新能源汽车成本高的痛点,也让人对比亚迪韩最终的上市价格有了更多的期待。
最终,炫耀刀片电池的比亚迪显然踌躇满志。刀片电池的出现,可能会改变行业对三元电池的依赖,让动力电池的技术路线回归磷酸亚铁锂,甚至重新定义新能源汽车的安全标准。更重要的是,目前燃料电池、磷酸铁锂电池、三元锂电池等国际主流动力电池技术路线都经历了起伏。只有中国拥有完整先进的磷酸铁锂电池供应链。如果磷酸亚铁锂重回赛道,比亚迪可能成为中国新能源“弯道超车”的功臣。
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