经过几年的蓬勃开展,电动轿车早已深化到一般顾客的日子中。无论是接头巷尾一闪而过的电动车,仍是纷繁电动化的网约车、出租车,都在告知咱们:电动轿车的运用现已不再难。那么这几年针对电动车热议,“续航问题”、“充电问题”、“安全问题”都处理了吗?
续航毋庸讳言,续航方面,电动车早已是一年一个台阶,NEDC工况续航破500km成为寻常;充电也不再难,半个小时从电量30%到80%是旗舰车型的标配;至于安全问题,仍然是电动轿车无可逃避的一个难点。或许,这家车企的立异,将处理动力电池安全危险危险这一终极难题。
刀片电池应战针刺试验
3月29日下午,比亚迪以线上发布会的办法发布了刀片型磷酸铁锂电池(下文简称刀片电池)。在发布会上,比亚迪播放了一段三种电池应战针刺试验的视频。
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视频的内容是这样的:在相同的测验条件下,三元锂电池在针刺瞬间呈现剧烈的温度改变,外表温度
敏捷超越500℃,并发作极点热失控,开端剧烈焚烧,电池外表的鸡蛋被炸飞;传统磷酸铁锂电池在被穿透后无明火,有烟雾从电池卸压阀喷出,外表温度到达了200℃~400℃,电池外表的鸡蛋被高温烤焦;比亚迪”刀片电池”在穿透后无明火,乃至无烟雾,电池外表的温度仅有30℃左右,电池外表的鸡蛋无改变。
针刺测验对国内顾客原本不该该是一个生疏的测验。在2018年1月24日,工信部发布了3项强制规范征求定见稿的告诉,其间一项是关于GB《电动轿车用锂离子动力蓄电池安全要求》,在这个定见稿里面,除了撤销模块等级的一切测验,对单体电池的针刺要求也撤销了。
针刺试验是模仿锂离子电池内部短路、导致热失控、从而爆破起火的试验办法。针刺测验作为如此经典的电池安全测验办法之一,为何撤销呢?
其时征求定见稿的编制阐明给了三个理由:一、准入办理里面规则暂不履行;二、两个IEC等规范没有选用针刺;三、以为针刺与实践失效形式不相符。
归根到底,是由于其时三元锂电池现在占有商场干流,但三元锂电池所运用的正极资料(镍、钴、锰)升温速率极高,200摄氏度的温度就将引发热失控。所以由于天然生成缺点,无法经过针刺测验。即使现在三元锂电池技能也在不断精进,到现在仍然没有一款三元锂电池能经过针刺测验。
也正因如此,从测验规范上来说,针刺测验是被职业公以为最难经过的测验,处于测验金字塔塔尖的方位。从实践意义上来说,能够经过针刺测验,那么阐明电动轿车的底盘便能够接受任何杂乱的路况。从这点来说,比亚迪刀片电池将引领全球动力电池安全新高度。
“刀片电池”为何能够降服针刺测验
刀片电池经过针刺测验,能够说引爆了网络。动力电池能做到如此安全,让广阔顾客都对电动轿车刮目相看。比亚迪比亚迪公司董事长王传福乃至直接在发布会上表明,刀片电池将引领全球动力电池重回正路,将“自燃”重新动力轿车的字典里完全抹掉。
为什么比亚迪刀片电池能够降服针刺测验?
刀片电池能够降服针刺测验首要得益于磷酸铁锂电池自身,磷酸铁锂自身结构安稳,热安稳性高,且运用的过程中体积改变小。
比亚迪在电池内部在高危险安全位点,运用耐高温和具有优异绝缘功能的高温陶瓷涂层,这样就将安全功能极大地提高。即使是电芯发作内部短路时,一般不会发作剧烈反响,极点情况下仅有冒烟现象。从测验的视频中可见,即使是针刺,也没有冒烟。
关于比亚迪刀片电池在针刺试验中的优异体现,欧阳明高院士是这样点评的:“刀片电池在实在试验中的体现是十分优异的,我想优异的原因可能有两个方面,一个方面由于刀片电池是一个长条形的电池,所以它的散热面积比较大;别的一方面,当针刺的时分,它短路的回落比较长,所以产热的才干相对要下降。一方面产热下降,一方面散热加强,当然温升速率就会比较小,所以针刺的体现十分好。”
如果说在新动力轿车范畴找一个威望的话,欧阳明高院士必定在列。欧阳明高院士长时间从事节能与新动力轿车动力动力系统研究,掌管和参加了国家和世界相关严重科技计划,现担任国家863“节能与新动力轿车”严重项目专家组组长、中美清洁动力联合研究中心“清洁轿车”联盟中方首席科学家。2017年11月,他中选中国科学院院士。
欧阳明高院士以为,未来动力电池要在规划和产品工程方面做立异。他以为,刀片电池便是这么一个十分好的比如。
统筹高续航、长命命
安满是动力电池的柱石,可是高续航和长命命才干取得车企的喜爱。
咱们咱们都知道,传统电池包的出产能够分红两个过程:榜首由电池组成电池模组;第二把组装好的模组排布在一个托盘上组成电池包,电池模组里面电池的空间使用率只要80%,其他都是模组的结构件。
从模组再到电池包,由于要承载几百公斤的模组,所以需要在模组之间安置许多横梁,来确保整个电池包的强度,再加上其他的结构件,使得电池模组在电池包里面的使用率仅为50%。那么电池倒模组的空间利率80%,再乘以模组到电池包的使用率50%,等于40%。
比亚迪另辟蹊径,电池在作为能量件的一起,也直接做成结构件。比亚迪直接把电池拉长,将电池固定在电池包的边框上,让电池一起也变成结构件,直接增支撑电池包的量,这样就既处理了固定的问题,也处理了强度的问题。
比较于曩昔的铁电池,刀片电池由于形状上的直观改变,使得其能够省去模组及电池包内起固定效果的各种横梁纵梁,直接以一片片摆放的办法装入电池包壳体。这一计划使得电池包的空间使用率能够到达60%以上。
刀片电池将电池选用无模组电池成组办法,将电池包全体空间使用率由曩昔的40%,提高到了60%,直接将搭载磷酸铁锂电池电动轿车的续航路程,提高到了三元锂电池轿车的水平。
曩昔磷酸铁锂电池以安全环保、寿命长闻名,可是成组能量密度不如三元锂电池,刀片电池则处理了这一难题。
以比亚迪汉(参数|图片)EV为例,汉EV的车身尺度4980×1910×1495mm,轴距为2920mm。作为一辆中大型轿车,比亚迪汉EV搭载77kWh的大电池,整备质量仅仅为2020kg。这便是得益于刀片电池高比能量的特性,汉EV才干做到电池大车身轻。
此外,磷酸铁锂资料可逆性好、电位低(安稳性好)、充放电过程中胀大小。据了解,比亚迪刀片电池可充放电3000次以上,行进120万公里。
动力电池格式将变?
动力电池从群雄并起,到现在三元锂和磷酸铁锂两强争霸,两方旗鼓相当,互有优势。但刀片电池此次在安全方面的大打破,又将竞赛态势面向高潮。王传福在发布会上说道:“坦白讲,对电池能量密度不切实践的寻求,完全带偏了而且动力电池职业的开展道路,而且让新动力乘用车的安全口碑付出了极端沉重的价值。”
王传福直指三元(参数|图片)资料自身:“曩昔几年由于电池职业不同企业的技能及品控水平的良莠不齐,再加上三元资料自身的特色,电动车的自燃乃至爆燃的事情显着增多,加高能量密度的三元电池的安全问题暴露无遗。正所谓一荣俱荣,一损俱损,关于职业的跑偏,作为职业的领导品牌,比亚迪要做一些什么?”
诚如王传福所言,高镍811型三元电池推行一年有余,至今无法成为干流,便是源于当时的技能无法处理高镍的易爆性。一旦发作事端,就会给三元电池带来毁灭性冲击。铁锂电池天然具有安全高、成本低、经用长的优势,不过铁锂电池丧命的能量密度低一贯为人诟病。
刀片电池不仅在安全性上更上一层楼,直接经过针刺测验,无人出乎其右。而且刀片电池的体积能量密度与811三元锂电池挨近,高体积密度能够在较小的空间安置大容量的电池,单次充电可满意600公里续航需求,克服了铁锂电池能量密度低的缺点。
2019年,我国动力电池装车量累计62.2GWh,同比累计增加9.2%。其间三元电池装车量累计40.5GWh,占总装车量65.2%,同比累计增加22.5%;磷酸铁锂电池装车量累计20.2GWh,占总装车量32.5%,同比累计下降9.0%。比亚迪刀片电池以安全为营寨,以长续航、长命命为前锋,这场动力电池道路争霸战,终究的话语权归于谁尚未可知。不过跟着刀片电池的进场,2020年的动力商场格式即将发作改变了。
用刀片电池来实施“改革开放”
从自给自足到向外供货,从2017年下半年开端,王传福就开端考虑这样的一个问题。国内车载动力电池江湖,宁德年代后发先至出货量及装机量,给了王传福牵动。
“维此夫君,弗求弗迪。”取自《诗经.大雅.桑柔》,涵义着诚笃有信,结壮精进。比亚迪建立五家弗迪系公司,进一步加速新动力中心零部件的对外协作。这5家子公司,分别是弗迪电池有限公司、弗迪视觉有限公司、弗迪科技有限公司、弗迪动力有限公司、弗迪模具有限公司。
王传福将弗迪系和比亚迪的联系,比方成行星和恒星的联系。他期望弗迪系的每一家公司,在各自范畴独立自主。坐标深圳的比亚迪,这一场“改革开放”从刀片电池开端。
弗迪电池有限公司于2019年5月5日注册完结,其前身是比亚迪锂电池有限公司,早在1998年就已建立。据王传福介绍,刀片电池只在比亚迪汉纯电车型搭载使用,其他车型暂无规划。
高安全、高续航、长命命,比亚迪有限公司副总裁、弗迪电池有限公司董事长何龙表明,“简直你能想到的一切轿车品牌,都在和咱们讨论根据‘刀片电池’技能的协作计划。”新动力轿车职业的格式要变了。