解除纯电动车安全痛点?比亚迪刀片电池有何能耐

行业新闻原创

白云鹏

副总编

2020-04-21

对于纯电动车电池有了解的朋友,在近期一定听过“刀片电池”的名字,这是比亚迪最新研发的新型的新型电池技术,将在比亚迪汉上率先应用。那什么是“刀片电池”呢,刀片电池

导语

对于纯电动车电池有了解的朋友,在近期一定听过“刀片电池”的名字,这是比亚迪最新研发的新型的新型电池技术,将在比亚迪汉上率先应用。那什么是“刀片电池”呢,刀片电池的性能和安全性到底如何?接下来,我们就来了解一下。

电池一直是消费者购买纯电动车最看重的部分,此前国家政策推动也瞄向了动力电池。这一核心领域,政策选择了能量密度这个技术抓手。三元锂电池凭借自身高能量密度的特性,迅速成为包括特斯拉在内一众厂商的主流选择。

但三元锂电池也有一些无法规避的“劣势”,其活跃的化学属性带来了较差的稳定性,从电池生产和整车匹配两方面,厂家只能从设计实力、流程管理和品质控制提出了更高的要求,但并不能根本解决这一材料固有问题。

相比之下,磷酸铁锂块状电池技术的安全性能非常突出,它的失控温度在500摄氏度以上,同时电池组具有更高的整体刚性,抗变形、耐挤压和穿刺的能力也更强,电池组内部短路的几率接近于零。此外,磷酸铁锂电池不需要钴金属,对比三元锂电池,成本更低。

作为新能源汽车引领者,过去几年,比亚迪虽然在乘用车领域大规模换装了三元锂电池组,但并没有放弃磷酸铁锂技术。比亚迪可以说是磷酸铁锂电池技术的开拓者和引领者,在磷酸铁锂电池技术上拥有深厚的技术积累,并一直在迭代升级。为了进一步提升磷酸铁锂电池组的能量密度,比亚迪也推出了全新的“刀片电池”。

刀片电池——解除纯电动车安全痛点

首先我们要说明的是,“刀片电池”并不能说是一种新型电池,它的本质其实是一种新型的电芯封装技术,而“刀片电池”也代表了比亚迪对磷酸铁锂块状电池技术的创新成果,其拥有其他动力电池无法企及的安全性,并且兼具长寿命和长续航,它的诞生重新定义了新能源汽车的安全标准,引领全球动力电池安全新高度。

比亚迪“刀片电池”采用扁平化设计的电芯单体,其平面长度可以在0.6米到2米之间自由定制,设计师可以根据车型的不同来灵活设计电池组的整体尺寸,电池组对于车内空间的侵占更小,相应也就为乘员提供了更宽敞的空间和更舒适的感受。

同时,比亚迪“刀片电池”通过结构创新,在成组时可以跳过“模组”,大幅提高了体积利用率,最终达成在同样的空间内装入更多电芯的设计目标。相较传统的有模组电池包,“刀片电池”的体积利用率提升了50%以上,续航里程已经达到了高能量三元锂电池的同等水平。同时,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。

由于电芯单体采用扁平化的设计理念,使其电芯表面积提升了不少,电芯单体的散热效率得到了提升,电池包的整体散热能力也相应提升,同时也大大提高了“刀片电池”的安全性能。

 “针刺穿透测试”是行业内公认的对电池电芯安全性最为严苛的检测手段。这一测试要求用钢针将动力电池电芯刺穿,造成电芯内部的大面积短路。为验证“刀片电池”的安全性,比亚迪向处于测试金字塔塔尖位置的“针刺穿透测试”发起了挑战。通过测试视频我们可以看出,在同样的测试条件下:

三元锂电池在针刺瞬间出现剧烈的温度变化,表面温度迅速超过500℃,并发生极端的热失控——剧烈燃烧现象,电池表面的鸡蛋被炸飞;

传统块状磷酸铁锂电池在被穿刺后无明火,有烟,表面温度达到了200℃~400℃,电池表面的鸡蛋被高温烤焦;

比亚迪“刀片电池”在穿透后无明火,无烟,电池表面的温度仅有30-60℃左右,电池表面的鸡蛋无变化,仍处于可流动的液体状态。

这一结果足以证明“刀片电池”彻底摆脱了传统动力电池可能会发生的“热失控”的噩梦,其安全性具有无可比拟的优势。

除了安全之外,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为例,在搭配全球首次量产应用的“高性能碳化硅MOSFET电机控制模块”之后0-100km/h加速仅需3.9秒,成为“3秒俱乐部”新成员。

基于磷酸铁锂技术的刀片电池安全性保障大幅提升,再结合比亚迪独创的七维四层电池安全体系,可以说通过技术和体系的双管齐下,比亚迪刀片电池,势必将再一次定义全球动力电池安全新标准。

总结:在最新一期的《道路机动车辆生产企业及产品公告》新产品公示中,我们不难发现,已经有不少车型选了磷酸铁锂电池,同时在月初也有消息表明特斯拉将在Model 3上率先应用无钴磷酸铁锂电池组,可以说磷酸铁锂电池回归几成定局。而在新一轮的动力电池和新能源汽车之争中,比亚迪再次展现了自己的实力,推出了引领安全新高度的刀片电池技术。

作为首款搭载刀片电池的比亚迪汉,从我们已知的消息来看,汉定位中大型轿车,其风阻系数仅有0.233Cd,在电池技术和超低风阻的双料加持下,比亚迪汉实现了NEDC续航里程超600公里。可以说,比亚迪汉是2020年最值得期待的新能源汽车。

(图/文  网通社 白云鹏)
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