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刀片电池:为磷酸铁锂技术提供更多可能

沈欣 2020年03月24日 17:53

无论在新能源汽车刚刚兴起的十年前,还是年销量规模已经超过120万辆的现在,当消费者面对“购买电动汽车最看重哪部分”这个问题时,所给出的答案始终是电池。

续航能力、充电效率、安全性、稳定性甚至抗衰减性……都是影响新能源汽车消费的核心因素。可以说,近年来新能源汽车的迅速普及正是得益于电池技术特别是能量密度的不断突破,从100公里到300公里,再从400公里提升至500公里,甚至全新一代车型的600公里,积压在整个产业链条上的“续航焦虑”终于得到了释放。

与此同时,2019年全球范围内接连发生的多起新能源汽车自燃、起火事故,又敦促着尖端企业对于如何平衡动力电池在能量密度、充电效率和安全系数三者之间的关系而产生新的思考,特别是当部分高镍三元锂电池的热失控温度甚至低于200摄氏度的情况下,曾经因能量密度不足短暂“失宠”却更安全、更可靠的磷酸铁锂动力电池也就拥有了更多可能,而在此领域深耕领域多年、具有强大创新能力和深厚技术积累的比亚迪则交出了“刀片电池”这一答案。

众所周知,三元锂电池具有能量密度高,输出功率大的优点。但是其劣势也很明显,活跃的化学属性和较差的稳定性,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。

磷酸铁锂技术的安全性能是非常突出的,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。因此,也就不难理解使用环境更复杂、综合工况更恶劣的电动大巴和商用车一直坚持磷酸铁锂动力的技术路线。

 刀片电池:为磷酸铁锂技术提供更多可能

比亚迪内部,电池安全是被定义为最高级别的,不允许出现任何安全问题。比亚迪从七个维度,四个层级考虑电池的安全,在每个维度跟层级都有对应的防护措施。其中,四个层级指单体、模组、电池包、系统,七个维度包括可靠连接、高压防护、碰撞、过充、短路和热失控,全方位有效的保护电池安全。

此外在电芯的使用寿命方面,最多可达到8年120万公里的刀片电池相比仅能实现1000次循环左右的三元锂电池同样具有无可比拟的优势。

 刀片电池:为磷酸铁锂技术提供更多可能

针对磷酸铁锂电池在乘用车应用方面的能量密度不足问题,比亚迪通过系统层面的创新予以巧妙解决。刀片电池采用长电芯方案,可以极大提升电芯的成组效率,体积能量密度提升高达50%,这其意味着在同样的电池组尺寸之内,刀片电池可以装入更多电芯,从技术思路来讲与三元锂电池提升重量能量密度是一样的。

刀片电池还为整车布局设计带来两大便利:首先,设计师可以根据车型不同来灵活设计电池组的整体尺寸;其次,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。

 刀片电池:为磷酸铁锂技术提供更多可能

应用方面,比亚迪即将推出的全新中大型新能源轿车——“汉”EV,将作为首款搭载刀片电池的产品,车身尺寸4980x1910x1495mm,轴距达到 2920mm,提供单电机两驱和双电机四驱车型,其中单电机车型最大功率为222马力;双电机四驱车型前/后电机最大功率分别为222马力和272马力。在风阻系数仅有 0.233 Cd和强劲刀片电池组的双料加持下,比亚迪“汉”的最大续航里程达到600公里。

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