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欲抹掉新能源汽车字典里的“自燃” 比亚迪这把电池“刀”锋利几何?
来源:买车网 编辑:买车网 2020-03-29 19:01:29 1447浏览

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“‘刀片电池’体现了比亚迪彻底终结新能源汽车安全痛点的决心,更有能力将引领全球动力电池技术路线重回正道,把‘自燃’这个词从新能源汽车的字典里彻底抹掉。”比亚迪董事长兼总裁王传福在刀片电池发布现场如是说。

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诚然,电动车动力电池的安全性是消费者购买电动车时最关心的方面,但是目前无论是搭载磷酸铁锂电池的电动车,还是搭载三元锂电池的电动车都出现过自燃等事故。因此在王传福喊出这般话后,很多人会疑问,刀片电池到底有何突出表现,能让王传福有这种自信把“自燃”这个词从新能源汽车的字典里彻底抹掉。

什么是刀片电池?

在回答安全性这个问题之前,首先来看一下什么是刀片电池。

说到刀片电池,其实际本质上仍是磷酸铁锂电池,其是将电芯做成了“刀片”的形状,形状更扁平,更窄小。同时,“刀片”的长度可以根据电池包的尺寸进行定制,最长可以做到2米多,电芯通过堆栈式摆放,就像“刀片”一样插入到电池包里,而这也这让刀片电池在成组时可以直接跳过模组,直接组成电池包。

需要注意的是,传统电池由电芯组装成为模组,再把模组安装到电池包里,最终形成电芯、模组、池包的三级装配模式,而据比亚迪副总裁、弗迪电池董事长何龙介绍,这样的结构使得电池包的空间利用率只有40%。

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而比亚迪刀片电池这种将电芯直接集成为电池包的方式则省去了中间模组环节,提高了电池包空间利用率。何龙称,刀片电池电池包空间利用率超过60%,相比传统电池空间利用率提升50%,而这也意味着电池的续航里程提升50%。

值得一提的是,之所以目前普通的磷酸铁锂不再受青睐,其因为其能量密度要低于目前主流的三元锂电池,因此相应的车辆需要也要短一些。而此次发布的刀片电池的体积能量密度与主流三元锂电池持平,在相同体积下所储存的电量也相差无几,因此相应的车辆也有不错的续航表现。

相比现有电池更安全?

可以看出,跳过模组的刀片电池与目前主流的三元锂电池在续航方面表现接近,那刀片电池相比三元锂电池以及普通的磷酸铁锂电池在安全性方面到底有何优势呢?

何龙介绍道,在安全方面,磷酸铁锂电池本来就具备放热启动温度高、放热慢 、产热少、不释氧等特点,而刀片电池则继续增强了电池包的强度,通过选择蜂窝铝板结构,使电池组成电池堆,整体电池包的强度不降反升。

除此之外,由于去掉了模组这一层中间结构,使得电池系统的复杂度大幅下降,由此也带来了更高的产品稳定性和更低的故障率,何龙解进一步释道。

以目前行业内公认的对电池电芯安全性最为严苛检测手段的为例。三元锂电池在被针刺穿的一瞬间就发生了爆燃,温度超过500摄氏度。而普通磷酸铁锂电池的安全性要稍微好一点,在被针刺穿的瞬间,磷酸铁锂并没有发生起火燃烧的现象,但是电池表面的温度却高达400摄氏度,虽然没有明显的起火,但是这种高温可以快速的引燃附近的可燃物,进而引发大火。

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相比之下,刀片电池的表现则最为抢眼。当刀片电池在被刺穿的时候,没有任何的异常表现,甚至连冒烟都没有,结构依旧稳定。通过温度传感器显示,电池表面的温度只有60摄氏度。

对于比亚迪刀片电池在针刺实验中的表现,中国科学院院士欧阳明高分析指出,刀片电池的设计使得它在短路时产热少、散热快。

续航和动力影响如何?

事实上,除了安全之外,比亚迪此次发布的刀片电池还具有高电压放电能力,能够为纯电动汽车提供更强劲的动力输出和加速能力。

以即将发布的比亚迪汉EV例,其搭载刀片电池的首款车型,而配合全球首次量产应用的“高性能碳化硅MOSFET电机控制模块”之后,汉的0-100百公里加速仅需3.9秒,成为“3秒俱乐部”新成员。据悉,汉EV采用高电压平台设计,刀片电池输出电压达到570伏,在热管理系统的配合下,峰值电流可达800安。

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此外,上文也提到,刀片电池的体积能量密度与主流三元锂电池持平,因此其也具有长续航的能力。据悉,搭载刀片电池的汉EV综合工况下的续航里程达到605公里,其已经完全可以满足普通消费者的需求。

与此同时,使用磷酸铁锂电池还可以大幅减少对于稀土资源的依赖和占用。相比之下,三元锂电池则对钴有着强烈的需求,因为钴能够为化学结构带来热稳定性和高能量密度,而镍元素比例的提高也可以提高能量密度。

可以看出,刀片电池在磷酸铁锂电池特性的基础上,让安全性再进一步,同时新的结构布局也提升了磷酸铁锂电池的容量能量密度,让其有了与主流三元锂电池一较高下的能力。

据何龙介绍,目前几乎能想到的所有汽车品牌,都在和比亚迪探讨基于刀片电池技术的合作方案,而此后刀片市场变现如何,又真的能否将“自燃”这个词从新能源汽车的字典里彻底抹掉,我们拭目以待。

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