详解刀片电池:比亚迪的电动汽车黑科技,为啥只有“汉”能用得起

作者丨周到

因电池热失控而导致的起火和爆炸,已经成为阻碍我国乃至全球新能源汽车发展最大隐患,普通消费者对此尤其关注。每当有新能源汽车失火的消息传出,都会引发人们的广泛讨论。“电动车的电池不安全”,成为了“电动黑”们的口头禅。

3月29日,在经历了漫长的蓄势和等待后,比亚迪的刀片电池技术终于对外亮相。该公司董事长王传福表示,刀片电池相比较其他电池技术最大的突破在于,通过了动力电池领域最为严苛的安全测试——针刺测试,“将自燃从新能源汽车的字典里彻底抹掉”。而在安全之外,刀片电池还能够改善车辆电池包内部的空间利用率,让能量密度较低的磷酸铁锂电池包,也达到了接近三元锂电池的水平,从而改善车辆续航里程。

「刀片电池:重启磷酸铁锂电池的黄金年代?」

“刀片电池”这个名字的来历,便是独树一帜的电池形状。与传统的方形电池不同,刀片电池的正极片、负极片和隔膜都做成了长方形的片状结构。其中,正负极片的尺寸如图所示,长宽比超过了10:1的地步。在叠片并装配盖板、侧板、隔圈etc后套壳构成电芯。相比较整个电芯接近1米的长度和9厘米的宽度,电芯厚度仅为13.5毫米,因此所谓“刀片电池”倒也名副其实。

众所周知,无论是三元锂电池,还是传统的磷酸铁锂方形电池,其都需要由电芯构成模组,再由模组排列组成电池包。这其中,电池包内部还需要加入横向和纵向的梁以加强结构,模组之间还需要线束的连接,而这些结构件都占用了本已宝贵的电池包内部空间。

相比之下,刀片电池无需模组,可以直接由电芯构成电池包。更重要的是,借助紧密排列的电池结构以及蜂窝铝板结构,刀片电池的电池包不论在横向还是纵向都有更好的结构强度。更重要的是,这种模式提升了电池包的空间利用率。据介绍,传统电池的空间利用率约为40%,而刀片电池的电池包则能够提升至60%。

而为了实现超过600公里的NEDC续航,车企不仅要在车上放更多电池,还要尽可能选择能量密度更高的电芯。而这些,都会带来居高不下的车辆成本。以三元电池为例,1kWh电池的综合成本超过2000元。如果一辆车的续航要超过500公里,其搭载电池能量大概率会超过70度,那么电池的硬成本就将高达7万元。要知道,有传言称刚退市半年的凯迪拉克ATS-L硬件成本才11万元(产品生命末期)。如果这款车做成纯电动车型,显然16万的价格就打不住了。

因此在补贴退坡的当下,磷酸铁锂电池因为更低的价格而得到了更多青睐。随着车辆电池包空间利用率的提升,磷酸铁锂电池电芯能量密度的劣势将得到缓解,届时会有更多质优价廉且续驶里程足够长的纯电动车,走入寻常百姓家。

「性能优异的刀片电池,为何除了”汉“之外暂时没有车搭载?」

对于电动汽车的电池安全和成本控制,比亚迪交出了刀片电池这一“硬核”答案。按照该公司规划,这一全新电池技术将在今年上市的新车,迄今为止比亚迪产品线上最高端车型——“汉”上搭载。据悉,这是一款NEDC续航里程突破600公里,百公里加速3.9秒的C级轿车。显然,刀片电池将与汉车型构成组合拳,成为了比亚迪汽车在2020年的核心战略。

不仅如此,刀片电池尽管还未量产上市,其已经在行业内引发了广泛影响。比亚迪方面告诉亿欧汽车,目前“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”。王传福也对外宣布,刀片电池技术将向整个新能源汽车产业开放。其中,比亚迪旗下的弗迪电池公司将负责该电池的生产与销售工作。

亿欧汽车推测,导致这一现象的原因,在于刀片电池对既有整车电池方案的颠覆性,需要时间进行消化。从刀片电池的尺寸来看,仅电芯横向超过1米的宽度以及分布在电池包两侧的正负极和高压线束,就对车辆本身结构提出了全新要求。如果既有电动车型并不是基于刀片电池技术所研发,那么如果要适配新电池,就意味着整车底盘布局要”推倒重来“。

于是,比亚迪选择了”传说已久“的汉作为突破口。毕竟其他既有车型还需继续成为”销量担当“,而全新车型则可以成为新技术的试验田。更何况刀片电池技术初期高昂的研发成本,也需要一款价格够高的车型作为载体。

不过尽管如此,刀片电池对于比亚迪乃至整个新能源汽车产业来说,重要性不言而喻。亿欧汽车相信,尽管比亚迪方面没有公布刀片电池在其他电动汽车上的搭载计划,该公司也肯定在以刀片电池为核心,研发全新的整车平台。尽管我国政府刚刚宣布新能源汽车的购置税和补贴政策将延续到2022年,但后补贴时代里,每家车企都需要找到自己在新能源汽车领域的”救命稻草“。而作为唯一掌握电池这一核心零部件能力的汽车企业,比亚迪的未来显然更具看点。


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