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刀片電池:為磷酸鐵鋰技術提供更多可能

沈欣 2020年03月24日 17:53

無論在新能源汽車剛剛興起的十年前,還是年銷量規模已經超過120萬輛的現在,當消費者面對“購買電動汽車最看重哪部分”這個問題時,所給出的答案始終是電池。

續航能力、充電效率、安全性、穩定性甚至抗衰減性……都是影響新能源汽車消費的核心因素??梢哉f,近年來新能源汽車的迅速普及正是得益于電池技術特別是能量密度的不斷突破,從100公里到300公里,再從400公里提升至500公里,甚至全新一代車型的600公里,積壓在整個產業鏈條上的“續航焦慮”終于得到了釋放。

與此同時,2019年全球范圍內接連發生的多起新能源汽車自燃、起火事故,又敦促著尖端企業對于如何平衡動力電池在能量密度、充電效率和安全系數三者之間的關系而產生新的思考,特別是當部分高鎳三元鋰電池的熱失控溫度甚至低于200攝氏度的情況下,曾經因能量密度不足短暫“失寵”卻更安全、更可靠的磷酸鐵鋰動力電池也就擁有了更多可能,而在此領域深耕領域多年、具有強大創新能力和深厚技術積累的比亞迪則交出了“刀片電池”這一答案。

眾所周知,三元鋰電池具有能量密度高,輸出功率大的優點。但是其劣勢也很明顯,活躍的化學屬性和較差的穩定性,從電池生產和整車匹配兩方面,廠家只能從設計實力、流程管理和品質控制提出了更高的要求,但并不能根本解決這一材料固有問題。

磷酸鐵鋰技術的安全性能是非常突出的,它的失控溫度在500攝氏度以上,同時電池組具有更高的整體剛性,抗變形、耐擠壓和穿刺的能力也更強,電池組內部短路的幾率接近于零。因此,也就不難理解使用環境更復雜、綜合工況更惡劣的電動大巴和商用車一直堅持磷酸鐵鋰動力的技術路線。

 刀片電池:為磷酸鐵鋰技術提供更多可能

比亞迪內部,電池安全是被定義為最高級別的,不允許出現任何安全問題。比亞迪從七個維度,四個層級考慮電池的安全,在每個維度跟層級都有對應的防護措施。其中,四個層級指單體、模組、電池包、系統,七個維度包括可靠連接、高壓防護、碰撞、過充、短路和熱失控,全方位有效的保護電池安全。

此外在電芯的使用壽命方面,最多可達到8年120萬公里的刀片電池相比僅能實現1000次循環左右的三元鋰電池同樣具有無可比擬的優勢。

 刀片電池:為磷酸鐵鋰技術提供更多可能

針對磷酸鐵鋰電池在乘用車應用方面的能量密度不足問題,比亞迪通過系統層面的創新予以巧妙解決。刀片電池采用長電芯方案,可以極大提升電芯的成組效率,體積能量密度提升高達50%,這其意味著在同樣的電池組尺寸之內,刀片電池可以裝入更多電芯,從技術思路來講與三元鋰電池提升重量能量密度是一樣的。

刀片電池還為整車布局設計帶來兩大便利:首先,設計師可以根據車型不同來靈活設計電池組的整體尺寸;其次,電池組對于車內空間的侵占更小,相應也就為乘員提供了更寬敞的空間和更舒適的感受。

 刀片電池:為磷酸鐵鋰技術提供更多可能

應用方面,比亞迪即將推出的全新中大型新能源轎車——“漢”EV,將作為首款搭載刀片電池的產品,車身尺寸4980x1910x1495mm,軸距達到 2920mm,提供單電機兩驅和雙電機四驅車型,其中單電機車型最大功率為222馬力;雙電機四驅車型前/后電機最大功率分別為222馬力和272馬力。在風阻系數僅有 0.233 Cd和強勁刀片電池組的雙料加持下,比亞迪“漢”的最大續航里程達到600公里。

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