安全、持久、又超薄,这只是一片电池

01寻找出行安全感

不得不说,现在的新能源汽车发展,已经从政策导向转为市场导向。

在政策性导向下,各动力电池生产商的价值取向简单聚焦于续航里程,而消费者也热衷于以续航的长短定义新能源汽车的优劣,这样的评价标准,固然让新能源产品的续航不断增加,但代价却是一起起电池自燃事故的发生;而随着新能源行业市场的成熟和消费观念日趋理性,长续航不再是评价新能源产品的唯一指标,动力电池的研发开始向长续航和高安全并重层次倾斜。

经过大浪淘沙的洗礼后,如今的动力电池市场仅剩三元锂和磷酸铁锂两强争霸。可问题是,无论是三元锂,还是传统磷酸铁锂,都无法满足目前的消费者对于安全感和长续航的双重需求。

这就是现状,对于安全感,我们在寻找,动力电池生产厂商也在寻找。

2020年3月29日,全球新能源汽车领导者比亚迪宣布正式推出"刀片电池"。刀片电池打破了新能源汽车的安全瓶颈,把动力电池发展重新拉回到以安全为本的正确道路上,再一次定义全球动力电池安全新标准,引领了全球动力电池安全新高度。

而比亚迪董事长王传福更是直言:刀片出鞘,安天下。

02安全感,只能以技术创新守护

作为电池起家的新能源领导者,比亚迪从未放松过对于电池安全的坚守。

纵观比亚迪研发电池的历程,16年的时间里,在超过70万的新能源汽车装车记录中,并没有发生过一起电池安全事故,这是比亚迪电池安全特性的最佳说明。而更难得的是,比亚迪并没有放松对电池技术的研发。近日,采用新型磷酸铁锂正极材料的"刀片电池"横空出世。

刀片电池,从字面上看,就是将电池简化为刀片形状;在技术层面上看,就是采用了长电芯设计方案,将电芯进行扁平化的设计,从而集合成电池阵列。

这样的结构创新,让刀片电池在成组时可以跳过"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,这就解决了原本困扰磷酸铁锂块状电池的体积能量密度问题,使其电池包的体积比能量密度相提升了50%,满足了市场对于电池能量密度的需求。

这其中涉及一个技术问题,就是没有了"梁",电池模组与电池包之间的连接如何实现呢?对此,刀片电池的解决办法是把电池拉长,将电池固定在电池包的边框上,让电池同时也变成结构件,直接支撑电池包的梁,这样就既解决了固定的问题,也实现了电池包空间利用率的问题。

而在电芯的使用寿命方面,刀片电池优势同样明显,电池循环次数提升,刀片电池拥有超过120万km的使用寿命,完全囊括了整个车辆使用周期。

当然,按传统观念,电池越厚,强度越高,很薄的刀片电池能保证强度吗?

对于这个疑问,刀片电池的设计是,如果将电池包设计成由100个刀片电池组成的电池堆,让每一个电池充当一根梁,这样,100个电池就相当于100根梁,其中的强度就可想而知了。

更何况,比亚迪对于刀片电池的研发,借鉴了非常成熟的蜂窝铝板结构原理,在电池堆的上下两面上,粘贴两块高强度的强度板,就形成了类似蜂窝铝板的结构,使得电池强度再次升级。

如果将100个电池组成的一个电池堆,和两个高强度板,就等于是强上加强,那刀片电池包的强度就实现了不减反增,可达到超级强度。这就使得刀片电池的抗变形、耐挤压和穿刺的能力增强,确保电池包在外力作用下不易发生形变,使得电池包内部短路的几率接近于零。

可以说,刀片电池在技术领域的创新,体现了比亚迪彻底终结新能源汽车"安全痛点"的决心,再一次折射出比亚迪安全为本的动力电池发展理念——无论什么时候,安全都是被定义为最高级别。

03针刺穿透试验,自证实力

近日,比亚迪公开了三元锂、磷酸铁锂块状电池和刀片电池三种电池的针刺穿透试验,这也是行业内公认的对电池电芯安全性最为严苛的检测手段。

顾名思义,所谓针刺穿透实验,就是模拟车辆事故引起的电池被尖锐物体刺穿,在实验中用钢针将动力电池电芯刺穿,造成电芯内部的大面积短路,测试电池的安全性。

通过实验,在同样的测试条件下,三元锂电池在针刺瞬间出现剧烈爆燃,表面温度迅速超过500℃,并发生极端的热失控,电池表面的鸡蛋被炸飞;传统磷酸铁锂块状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,让比亚迪成为唯一一家通过此项实验的动力电池厂家。正如,中国科学院院士欧阳明高分析所言,刀片电池的设计使得它在短路时产热少、散热快,评价刀片电池的表现"非常优异"。

04创新技术需要应用,也需要共享

刀片电池的出色,已经被证明,但任何一项技术的根本在于产品的应用。正因如此,首款搭载刀片电池的比亚迪汉EV才会备受期待。

据了解,在刀片电池加持下,比亚迪汉EV不仅拥有更高的安全性,还拥有更强劲的动力输出和加速能力。数据显示,比亚迪汉EV的综合工况下的续航里程达到605公里,百公里加速3.9秒,这也表示比亚迪产品成功迈入"3秒俱乐部"。

刀片电池不只是在理论上解决了磷酸铁锂与三元锂电池的痛点,还在实践中解决了消费者对于高安全性和长续航兼备的需求痛点。除此之外,身为行业领导者,比亚迪对于动力电池的创新研发,还为整个行业发展树立起标杆。

"几乎你能想到的所有汽车品牌,都在和我们探讨基于刀片电池技术的合作方案,相信大家很快就能看到、听到刀片电池更多精彩的消息。"比亚迪集团副总裁、弗迪电池董事长何龙如是说。

践行以身作则,并引领行业发展,比亚迪通过刀片电池将全球动力电池技术路线引领至正道,勾勒出科技不懈创新的未来。(文/有文汽车 王宁)

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