最近幾天和幾個業內朋友一直討論比亞迪的刀片電池,所謂“外行看熱鬧,內行看門道”,結合著比亞迪線上電池發布會上更多信息,這裏對刀片電池做一些不嚴謹的推測以及一些疑慮。
車型基本信息推測
首款搭載刀片電池的將會是比亞迪的純電動轎車“漢”,預計今年六月份上市。
根據工信部新能源汽車補貼目錄的公告信息,一共有四驅和兩驅兩個版本。
四驅公告續航裏程爲550公裏,百公裏電耗爲15.4度電,兩驅續航裏程爲605公裏,百公裏電耗爲14.1度電,基于此,可以計算出的電池電量分別爲84.7度電(四驅)和85.3度電(兩驅)。
但根據電動汽車能量消耗計算國標,電動汽車百公裏電耗是根據滿電跑完NEDC循環後,從電網充了多少電來計算的。
按照經驗,電池的實際電量大致打個九折,因此,可以推算出刀片電池的電量應該在77度電左右。
由于公告中電池的系統能量密度140Wh/kg,那麽電池包重量爲550kg左右。
電池包信息推測
由于刀片電池是磷酸鐵锂電池,磷酸鐵锂電池密度約爲2.2 g/L,單體質量能量密度160 Wh/kg,磷酸鐵锂電壓平台3.2V來計算,刀片電池單個電芯的容量大致爲148 Ah。
那麽可以推算出77度電的電池包約有162個電芯,電池包系統電壓約爲520伏,與官方數據,最大輸出電壓570V比較吻合。
由電芯數量和電芯尺寸,可以進一步猜測出電池包長度約爲2.2米左右。
電芯在工藝上的創新
根據目前發布數據來看,單個刀片電池電芯的尺寸長約1米,高10厘米,厚度約爲13.5毫米。
長度是最大亮點,達到了1米,之前從專利猜測每一個電芯是由多個極芯組成,中間有隔板。不過,從比亞迪線上電池發布會上的視頻看到,刀片電池只有一個極芯(JR),從兩端出極耳。
當很多電池廠商還在嘗試解決0.5米長的工藝問題時,比亞迪的刀片電池在工藝上有了很大的創新和進步。
由于刀片電池極芯比較長,在電芯的良品率和質量把控方面提出很大要求。
在厚度方向上,刀片電池大概率采用了疊片工藝而非卷繞工藝,極芯壓實密度更高,厚度也更薄。
結構和安全上的優化
從結構設計來看,刀片電池先通過邊框進行固定,然後進行側面排布,取消了電池包內部用于結構加強縱橫梁,極大提高了空間利用率。
但同時,讓每一片電池都成爲一個梁,需要直接承受外界的擠壓沖擊,對電芯本身強度有考驗。
爲了對電芯的機械強度進行補強,在電池包的上下各粘貼兩塊高強度板,形成“蜂窩鋁板結構”,推測采用大量結構膠進行粘接。
在安全上,比亞迪從針刺(模擬電池發生熱失控)、擠壓(模擬電池受到外力破壞)、爐溫(模擬電池周圍著火)、過充(模擬充電)四個角度進行了驗證。
大家比較關注的是針刺實驗,爲此比亞迪還特意錄了一個視頻,選用了目前市場主流的三元锂電池、普通磷酸鐵锂電池進行了對比。
以此說明,刀片電池很安全,而三元電池和普通磷酸鐵锂電池不安全。
一些疑慮
在電池線上發布會上,比亞迪董事長王傳福抛出了兩個觀點,比較震撼:
第一, 要將“自燃”從電動汽車字典裏抹去;
第二, 要將動力電池的技術發展引回正道,要把三元電池“糾偏回”磷酸鐵锂電池;
王總的第一個觀點,還是基于刀片電池針刺實驗視頻,但仔細追究,可以發現這個實驗並不嚴謹和科學。
首先選用三款電芯厚度差異很大,每款電芯具體容量以及荷電狀態都未可知,是否具有對比性需要打一個問號。
最詭異的是,刀片電池針刺時,電壓直接降爲零,電池溫度一直維持在30多度,與常理不合。
按照發布會上歐陽明高的說法,主要原因是刀片電話此散熱面積大,短路回路長,産熱能力下降。
王總的第二個觀點,是想將目前主流的三元锂電池糾偏回磷酸鐵锂電池,汽車人參考覺得刀片電池出現,不會從根本上改變動力電池技術路線的格局。
我們可以強調自身産品的創新,但其實沒有必要打壓競爭對手。
還有一點,或許比亞迪沒有考慮全面,單存強調刀片電池的安全性,那麽消費者是否會對比亞迪采用三元電池的唐、宋、秦等電動汽車,産生不夠安全的印象和疑慮,會不會影響其它車型銷售。
最後,汽車人參考維持原來的觀點,比亞迪刀片電池動力電池領域的一次中國創新,應該積極支持和鼓勵,也十分期待比亞迪漢上市之後的表現。
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