動力電池安全被譽為新能源汽車的“生命線”。3月29日,比亞迪股份有限公司宣布正式推出“刀片電池”,在業(yè)界引發(fā)強烈反響。“刀片電池”以擁有其他動力電池所不具有的安全性能,并兼具長壽命和長續(xù)航,大幅提升新能源汽車安全標準, 將引領動力電池安全走向新高度。

圖為比亞迪董事長兼總裁王傳福在比亞迪刀片電池發(fā)布會上發(fā)言。
比亞迪董事長兼總裁王傳福表示:“‘刀片電池’體現(xiàn)了比亞迪徹底終結新能源汽車安全痛點的決心,更有能力引領全球動力電池技術路線重回正道,把‘自燃’這個詞從新能源汽車的字典里徹底抹掉!
聚焦技術,解決新能源車安全痛點
作為新能源汽車的核心部件,動力電池一直以來都在向著更安全的方向發(fā)展,企業(yè)在尋求更高能量密度的同時積極尋找更加安全可靠的動力電池技術方案。比亞迪深耕電池領域20多年,具備100%自主研發(fā)、設計和生產(chǎn)能力,產(chǎn)品覆蓋消費類3C電池、動力電池(磷酸鐵鋰電池和三元(參數(shù)|圖片)電池)以及儲能電池等領域,形成了包括原材料、研發(fā)、設計、制造、應用以及回收在內(nèi)的完整電池產(chǎn)業(yè)鏈,在電池技術、品質(zhì)、智能制造、生產(chǎn)效率等方面成為業(yè)界標桿。目前是全球產(chǎn)能最大的磷酸鐵鋰電池廠商,除新能源車和軌道交通外,電池產(chǎn)品廣泛用于太陽能電站、儲能電站等多種新能源解決方案。
據(jù)比亞迪副總裁、弗迪電池有限公司董事長何龍介紹,比亞迪最早就是靠生產(chǎn)電池起家,同時也是全球較早生產(chǎn)新能源汽車的企業(yè),從2005年開始從事動力電池研發(fā),2008年全球最早實現(xiàn)動力電池量產(chǎn),擁有100%自主研發(fā)設計和生產(chǎn)能力,15年來實現(xiàn)電池安全“零事故”,研制新能源汽車75萬輛。但比亞迪并不滿足于現(xiàn)狀,何龍表示,此次重磅推出的“刀片電池”正是凝結了比亞迪在動力電池領域的研發(fā)和應用經(jīng)驗,集成了比亞迪從電池原材料制取到動力電池包制造全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢,通過動力電池安全領域最嚴酷的針刺測試,成為重新定義電動汽車的安全新標準,捍衛(wèi)新能源汽車安全底線。

圖為比亞迪刀片電池負極輥壓生產(chǎn)線。
電動汽車的安全很大程度上取決于電池的安全。電動車在遭遇碰撞、電池短路或尖銳物體穿刺等情況時,容易誘發(fā)電池的熱失控,繼而出現(xiàn)車輛起火、爆炸等安全事故,電池電芯內(nèi)部短路則是引發(fā)燃燒的最主要因素!搬槾檀┩笢y試”就是用鋼針將動力電池電芯刺穿,造成電芯內(nèi)部的大面積短路,模擬在電池遭受割底、擠壓變形或其他可能引發(fā)內(nèi)部短路的傷害等極度危險情況下,電池會不會“自燃”,以及發(fā)生“自燃”的激烈程度。其測試意義與日常用車聯(lián)系緊密,能直接體現(xiàn)一款電池的安全性。長期以來,該測試一直被譽為動力電池測試領域的“珠穆朗瑪峰”,是業(yè)內(nèi)公認的對電池電芯安全性最為嚴苛的檢測手段。
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圖為比亞迪刀片電池配料攪拌器生產(chǎn)線。
比亞迪“針刺穿透測試”結果顯示,在同樣的測試條件下,三元鋰電池在針刺瞬間出現(xiàn)劇烈的溫度變化,表面溫度迅速超過500℃,并發(fā)生極端的熱失控——劇烈燃燒現(xiàn)象,電池表面的雞蛋被炸飛。傳統(tǒng)磷酸鐵鋰塊狀電池在被穿刺后無明火、有煙,表面溫度達到200℃-400℃,電池表面的雞蛋被高溫烤焦。而比亞迪“刀片電池”在穿透后無明火、無煙,電池表面的溫度為30-60℃左右,電池表面的雞蛋無變化,仍處于可流動的液體狀態(tài)。與傳統(tǒng)動力電池可能發(fā)生“熱失控”的問題相比,這一測試結果充分展現(xiàn)了“刀片電池”在安全性方面的突出優(yōu)勢。

圖為比亞迪刀片電池氦檢下料口生產(chǎn)線。
對于“刀片電池”在針刺實驗中的表現(xiàn),中國科學院院士歐陽明高表示,“刀片電池”的設計使得它在短路時產(chǎn)熱少、散熱快。評價“刀片電池”的表現(xiàn)為“非常優(yōu)異”。
創(chuàng)新結構,突破電池組能量密度瓶頸
“刀片電池”,顧名思義是將電池電芯做成“刀片”般的細長形狀,長度可以根據(jù)電池包的尺寸進行定制,最長可達2米以上。“刀片電池”借鑒蜂窩鋁板結構設計,強度不減反增,結構更為穩(wěn)定,更長的極耳距離減小了內(nèi)部短路的風險和熱量的產(chǎn)生,更薄的厚度也進一步降低了穿刺過程中的熱量累積,提升了電池包的強度和安全。同時采用具有“放熱啟動溫度高、放熱慢、產(chǎn)熱少、不釋氧”等四大優(yōu)勢的磷酸鐵鋰材料,熱穩(wěn)定性更強。在大幅提升系統(tǒng)質(zhì)量能量密度以及體積能量密度的同時,由于去掉了“模組”這一層中間結構,直接組成電池包,在空間利用率上提升了50%,也即續(xù)航里程可提升50%以上,達到高能量密度三元鋰電池的同等水平。

圖為比亞迪刀片電池生產(chǎn)線配料車間。
據(jù)何龍介紹,首款搭載“刀片電池”的比亞迪“漢(參數(shù)|圖片)”純電動車型綜合工況下的續(xù)航里程可達605公里,百公里加速3.9秒,突破了磷酸鐵鋰動力電池能量密度偏低的瓶頸,使得電池系統(tǒng)的復雜度大幅下降,由此也帶來了更高的產(chǎn)品穩(wěn)定性和更低的故障率。
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圖為比亞迪刀片電池正極涂布生產(chǎn)線。
統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2019年全球新能源汽車的銷量約為220萬輛,平均每售出40輛新車中就有1輛是新能源汽車,其中國內(nèi)市場銷量超過120萬輛。截至2019年底,國內(nèi)新能源汽車保有量已達381萬輛。與此相對應的是,動力電池引發(fā)的安全事故一直都在引發(fā)有關新能源汽車的討論。比亞迪提供的數(shù)據(jù)顯示,根據(jù)國家市場監(jiān)管總局數(shù)據(jù),2019年國內(nèi)電動汽車“自燃”事件頻發(fā),平均每個月發(fā)生2起,涉及國內(nèi)外諸多汽車品牌,為新能源汽車的電池安全敲響了警鐘。

圖為氦檢后的比亞迪刀片電池。
業(yè)內(nèi)人士表示,“刀片電池”的面世,意味著比亞迪將進一步緩解新能源車主續(xù)航焦慮、安全焦慮,倒逼整個新能源汽車行業(yè)做出改變,讓行業(yè)進入良性發(fā)展的快車道!暗镀姵亍表樌ㄟ^針刺穿透測試展現(xiàn)了我國新能源汽車自主品牌在汽車電池安全上的創(chuàng)新和突破,也意味著我國電池企業(yè)在參與新能源汽車核心零部件全球競爭,實現(xiàn)全球化供應的征程上邁出了重要一步。

圖為搭載“刀片電池”的比亞迪純電動車“漢”。
事實上,隨著聯(lián)姻戴姆勒、牽手豐田,比亞迪的電動化能力正全面提升,得到全球新能源汽車業(yè)的認可,“刀片電池”的推出有望加速比亞迪開放戰(zhàn)略開花結果。何龍表示,“今天,幾乎你能想到的所有汽車品牌都在和我們探討基于‘刀片電池’技術的合作方案!
發(fā)布“刀片電池”的同時,比亞迪還開啟了從“垂直整合”轉(zhuǎn)向“開放共享”的戰(zhàn)略布局,將向整個新能源汽車行業(yè)開放共享核心技術和零部件。在此之前,比亞迪成立了“弗迪系”五大公司,包括弗迪電池、弗迪動力、弗迪視覺、弗迪模具、弗迪科技,旨在進一步加快新能源汽車核心零部件全球銷售步伐,其中弗迪電池將負責“刀片電池”的生產(chǎn)與銷售。目前,弗迪電池在上海、深圳兩地設有電池開發(fā)中心,投產(chǎn)的電池工廠分布于深圳、惠州、重慶、西安、青海等地。根據(jù)比亞迪規(guī)劃,2020年動力電池總產(chǎn)能預計可以達到65GWh。
王傳福表示,比亞迪的技術和產(chǎn)品都將對全球開放和共享,推動改變中國汽車工業(yè)在全球新能源浪潮中的角色與分工,引領新能源車行業(yè)進入良性發(fā)展的快車道。
原標題:比亞迪推出“刀片電池” 引領動力電池安全走向新高度