比亚迪刀片电池,有他说得那么厉害吗?

大家好,我是编辑王巍。 

这段时间汽车圈奇闻非常多,大到一个汽车品牌和另一个汽车品牌的正面battle,小到某造车新势力车主在线教警察做人等等。

名场面:脱下衣服,做个人吧。

总之如果你善于使用各类搜索引擎,你会发现疫情退烧后的汽车圈非常光怪陆离。

好了,扯远了,咱们回归主题——比亚迪2020年3月29日正式发布的刀片电池。

宣传片中露面的刀片电芯本体

本文重点解决三个问题:

| 刀片电池是什么?

| 有什么好处?

| 有什么问题?

开始阅读前提醒各位,文章涉及部分电化学知识,枯燥且乏味,不喜欢探究微观世界的朋友看完段首语直接翻页就好了。

刀片电芯专利图

| 刀片电池是什么?

当然就是一种磷酸铁锂动力电池组了。

这没什么难理解的,只是在结构上和传统的三级封装式磷酸铁锂电池组区别很大,以获得了一些独特的优势。


* 选读:电池组封装形式是什么?

这是一个典型的三级封装式电池组,市面上绝大多数电动车都是这么干的,比如上面奥迪e-tron搭载的95kWh液冷三元锂电池组。

其储能的基本单位从小到大分别是电芯(Cell)、模组(Module)、电池组(Pack),再加上必须的传感器、结构件、线束、壳体,才组成了电动车底盘下面那个明晃晃的电池组。

这些乱七八糟的东西不得不有,所以肯定要占据空间的。

比亚迪秦100,留给电池组的区域真心不大,寸土寸金

在寸土寸金的底盘上,特别是早期油改电车型的底盘上,每一升空间都弥足珍贵。

提升空间利用率,以便在有限的空间里塞进更多度数的电(并不严谨,但通俗易懂)。

这是人民群众的日益增长的通勤需求和落后的续航里程之间的根本矛盾,也是电动车折腾这么多年了还一直被人揪着不放的主要矛盾。

还记得体积怎么算吗?

| 刀片电池有什么好处?

当然有好处,没好处比亚迪费劲巴力地搞它干什么,又费时间又费金钱的,还不如窝在床上打打王者荣耀。

简单来说,刀片电池有三点核心优势:

① 省地方。同样的体积能塞更多度电。

② 省成本。同样的钱能塞进更多度电。

③ 更安全。这是磷酸铁锂电池的特性。


*选读:刀片电池是怎么省地方,省成本,更安全的?

从比亚迪到奥迪,看得出来省了不少零件吧~

| 省地方,其实就是提升了整个电池组的体积能量密度,而刀片电池组则通过几个行之有效的手段,直接提升了空间利用率。

一是把单体电芯做大做长。

这个很好理解,单体电芯做大做长了,就可以省下连接件和对应线束,省出空间。

右侧极耳沿Y轴方向(车高度方向)分布,浪费了不少空间

二是把电池的极耳(可以理解为正负极的铜柱)设计在了y轴(可以理解为车宽)上,而非z轴(可以理解为车高)上。

以y向小小的代价换取了z轴体积上的大释放,而这部分释放出来的空间,全部分给电芯,直接提升了空间利用率。

三是利用刀片电芯本身的力学特性(也就是发布会上著名的折尺子试验),省去了侧板端板等结构件,大幅度简化了电池组pack的内部结构。

何龙总折尺子的这个试验,是发布会中为数不多的亮点

四是车身宽度利用率的显著提升。

比亚迪完全可以根据最终装车车型的不同,调整单体电芯的长度(本质上是几个小电芯套铝壳),以最大化利用车身宽度容纳更多电量。

| 省成本,磷酸铁锂电池本身不用贵金属(主要是钴),造价上就比三元锂电池低得多。

| 更安全。磷酸铁锂电池本身电化学特性就比三元锂电池稳定,而且为了验证安全性,比亚迪直接放出了穿刺试验的视频,视频中三种电芯的差异还是蛮明显的。


| 有什么问题?

没有问题是不现实的,也是不符合辩证法的。

3月29日整场发布会,看似干货满满,实际上一直在“定性”,而非“定量”,关键的参数和问题只字未提。


| 续航能提升多少?没说;改善体积而带来的重量影响,也没说。

按照发布会的说法,LFP刀片电池的“空间利用率”比之前高50%,但这50%的提升能带来多少实际续航的里程呢?多出的重量又会带来多少负面影响?

发布会中并未提及。

而且,别忘了,刀片磷酸铁锂,本质上是对体积利用率的极限优化,即Wh/L体积能量密度方面的提升,而非Wh/kg质量能量密度。

举个例子,某车型之前能塞100度电,采用刀片磷酸铁锂电池后能塞150度电,而这多出来的50度电虽然不占体积,但却会带来近360kg(按照汉EV工信部数据140Wh/kg计算)的增重。

这多出来的重量会给续航带来多少负面影响?发布会同样并未提及。


| 消费者关心的不是穿刺以后谁燃烧剧烈,而是压根会不会自燃?


在发布会上,比亚迪秀了一下LFP刀片电池的安全性,实验效果非常惊艳,足以在业内成为茶余饭后讨论的话题。

但是,老百姓真正关心的,并不是电池组穿刺之后,哪种电芯燃烧更剧烈、更恐怖,而是这种电芯压根会不会自燃。从这点上讲,比亚迪秀出的实验有些南辕北辙的意味。

退一万步讲,即便刀片电芯单体本身是足够安全的,也不能代表由其组成的电池组就是安全的,这里面还有很多整车级的考量和验证,这部分也并未出现在发布会中。


| 能降多少成本?没说

说来说去,咱们落实到钱上。

发布会透露出来的消息是相对于过去的三级封装LFP,成本预计下降空间为20%-30%,可相对于市面上的三元锂大军,特别是本身成本优势就很大的811电池,刀片LFP的成本优势有多大?或者说成本上有没有优势?这在发布会上没有提及。


| LFP本身的劣势有无解决?没说

在电动车方兴未艾的几年里,LFP之所以被三元锂大规模取代,是有原因的,大家都不傻。

相对于三元锂电池,LFP磷酸铁锂电池有几个非常难解决的缺点:

——冬天续航尿崩(耐低温差)

——剩余续航里程估算困难(放电平台窄,压差小)

——产品一致性差(不利于量产、且不利于整体寿命,特别是如此大的单体电芯循环几年后一致性会更大)

——冬季电池组如何快速加热(穿刺试验中泄压阀开启,温度才不过30°出头,升温压力巨大)?

——充电速度能否保证(升温慢)?

——维修成本和难度是不是被间接提升了?

在正常发布会中,这些老问题,都没有给出科学、合理的答案。


| 小编有话说

任何新事物的产生,都是机遇与风险并存的。刀片电池的发布让整个产业链的股票都应声上扬(也有个别不争气的),但能否通过市场考验,还得让真正搭载它的汉EV来证明。

我无比期待这一天的到来,希望等待的日子不至于太久。

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