「穿搭讲究」电动汽车“自燃”有望终结,刀片电池能否逆转三元锂?
“几乎所有你能想到的汽车品牌 , 都在和我们探讨基于刀片电池技术合作的方案” 。
“搭载刀片电池的新能源汽车 , 将把‘自燃’这个词从新能源汽车的字典中彻底抹掉” , 比亚迪集团总裁王传福在3月29日的刀片电池发布会上说 , 刀片电池将改变行业对三元锂电池的依赖 , 把动力电池的技术路线引回“正道” , 并将重新定义新能源汽车的安全标准 , 引领全球动力电池安全新高度 。
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【「穿搭讲究」电动汽车“自燃”有望终结,刀片电池能否逆转三元锂?】
频频曝光的电动汽车自燃事故引发公众对电池安全的担忧
通过刀片电池 , 比亚迪刷新了磷酸铁锂电池的能量密度 , 追平三元锂电池的主流水准;通过针刺实验 , 刀片电池又显示出了异乎寻常的“冷静” , 成为唯一能在这一严苛测试中过关的动力电池 。
在多年竞争和淘汰之后 , 电动汽车的动力电池由群雄逐鹿演变为两强争霸 , 三元锂电池成为乘用车的主流 , 而磷酸铁锂电池则牢牢控制了公交、大巴市场 。
背后的逻辑是:三元锂电池的能量密度更高 , 可以支撑更好的续航表现 , 还能拿到政策补贴 , 这都在刺激汽车厂商装车的积极性;而磷酸铁锂电池的安全性更好、寿命更长 , 对于乘员数量多、运营强度大的公交、大巴来说 , 这种电池是不二之选 。
在磷酸铁锂阵营中出现“刀片电池”这一新生代产品后 , 三元锂电池会受到怎样的冲击?它所把持的乘用车市场 , 会倒向磷酸铁锂阵营吗?
为什么是“刀片”?比亚迪超级磷酸铁锂单体电池(俗称电芯) , 因外观呈扁平的长条状 , 而被称为“刀片电池” 。
通过刀片电池发布会和相关专利文件 , 我们可以看到比亚迪提升磷酸铁锂电池能量密度的思路 。
刀片电池实际上是CTP的产物 , 所谓CTP(Cell to Pack)是指把单体电池(电芯)直接组装成电池包 , 而传统的电池包内部结构复杂 , 要先把若干个电芯组装成模组 , 再把若干个模组组装成电池包 。
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某品牌汽车动力电池包结构示意
传统电池包内部需要布置若干纵梁和横梁 , 以固定电池模组 , 并加强电池包的强度 。 电池模组的外壳和电池包内纵横交错的加强梁 , 会占用大量空间 , 据比亚迪集团副总裁、弗迪电池董事长何龙在刀片电池发布会上透露 , 传统电池包的空间利用率仅为40%左右 , 而刀片电池省去了模组和加强梁两个环节 , 空间利用率提升了50% , 换言之 , 电池包内留给电芯的空间可以达到60% 。
刀片电池为什么这么长?据比亚迪电池包发明专利申请相关文件显示 , 刀片电池长度可以在600mm—2000mm之间 , 远远超过普通锂电池电芯 。 电芯长度能根据电池包的尺寸定制 , 由于长度足够 , 电芯两端可以“抵达”电池包的外围框架 , 直接固定在边梁上 。
刀片电池为什么这么扁?相关专利文件中解释说 , 电芯制作成扁平状可加大有效散热面积 , 提高散热效率 。
电芯为什么能替代纵梁和横梁?专利文件显示 , 这种电芯为硬壳电芯 , 外壳为钢或铝材质 , 本身便可起到支撑作用 。 电芯并列布置在电池包内时 , 可替代加强结构来保证电池包的结构强度 , 从而少用甚至是不用纵梁和横梁 。
据何龙在发布会上介绍 , 刀片电池的电芯既是“能量体” , 同时又是结构件 , 并且还借鉴“蜂窝铝”的结构 , 在电芯阵列的上下两面粘接上高强度结构板 , 这样可以让刀片电池包的强度比传统电池包“不减反增” 。
这种设计无疑会大幅提高电池包的“体积比能量密度(瓦时/升)” , 也就是说 , 同样大小的电池包 , 可以放进更多的电芯 , 从而携带更多的电量 。
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