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安全、持久、又超薄,这只是一片电池

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。

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。

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。

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。

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。

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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