坐落于璧山區(qū)的重慶弗迪電池工廠，是比亞迪“刀片電池”的首發(fā)地，也是全國最大“刀片電池”的生產(chǎn)基地。
來源：中國儲能網(wǎng)圖庫
探秘“刀片電池”真容
弗迪電池是比亞迪集團(tuán)立足新能源產(chǎn)業(yè)，順應(yīng)市場發(fā)展而“孕育”出的獨(dú)立主體，深耕電池領(lǐng)域20余載，在電池領(lǐng)域具備100%自主研發(fā)、設(shè)計和生產(chǎn)能力，產(chǎn)品覆蓋消費(fèi)類3C電池、動力電池及儲能電池、梯次利用等領(lǐng)域；在新材料、新技術(shù)研究領(lǐng)域，已完成眾多項科研成果的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，應(yīng)用領(lǐng)域涉及IT、汽車、新能源、輕軌交通等。
進(jìn)入工廠大門，弗迪電池相關(guān)工作人員首先為記者介紹了“弗迪”二字的由來：“弗迪二字取自于《詩經(jīng)·大雅·桑柔》，寓意著遇此良人，踏實精進(jìn)?！?br /> “整個璧山園區(qū)目前占地1500畝，總投資180億元，分為一期和二期。整個一期有8條生產(chǎn)線，滿產(chǎn)能可以達(dá)到20個GWh，二期總共有6條生產(chǎn)線，滿產(chǎn)能可以達(dá)到15GWh。兩期項目滿產(chǎn)后，年產(chǎn)能達(dá)35GWh，年產(chǎn)值逾300億元?！备サ想姵毓ぷ魅藛T向《中國電子報》記者介紹道。
那誕生于此的“刀片電池”究竟長什么樣子呢？記者也是第一次見到了它的真容?！暗镀姵亍比Q刀片形磷酸鐵鋰電池，形狀既長又薄，并且能夠像“刀片”一樣插入電池包里面，故而得名。當(dāng)記者把長度960mm、厚度13.5mm、注液后重2.6kg的p96刀片電池電芯樣品拿在手里時，感受到的是它的輕盈和冰涼。
工作人員還向記者介紹了當(dāng)紅車型比亞迪漢EV的電池包：“它總共由178片刀片電池組成，底部第一層150片，第二層28片，續(xù)滿電池包只需要78.4度電，并且在行駛12萬公里或者滿充滿放300至500次過后，電池飽和度依然能夠達(dá)到90%以上。不管是從外部壓力還是內(nèi)部結(jié)構(gòu)來講，我們的刀片電池都非常穩(wěn)定和可靠。”
“在刀片電池的生產(chǎn)過程中，將近1米長的極片，能夠?qū)崿F(xiàn)公差控制在±0.3mm以內(nèi)、單片疊片效率在0.3s/pcs的精度和速度，配料系統(tǒng)的精度在0.2%以內(nèi)，1200mm超大幅寬的輥壓速度可達(dá)120m/min，厚度控制2μm以內(nèi)，并且刀片電池絕大多數(shù)的生產(chǎn)設(shè)備都是我們自主研發(fā)的?！惫ぷ魅藛T向記者補(bǔ)充道。
“刀片電池具有超級安全、超級強(qiáng)度、超級續(xù)航、超級功率、超級壽命等優(yōu)勢?！敝貞c弗迪鋰電池有限公司總經(jīng)理田維浩在采訪中表示，“刀片電池”在制造過程中面臨的最大挑戰(zhàn)在于要求每個電芯都幾乎沒有差別，這樣才能保證生產(chǎn)出來的“刀片電池”在安全性和能量密度方面沒有問題。這種精度的控制，對工廠的生產(chǎn)環(huán)境以及自動化、智能化等方面來說都是全新的挑戰(zhàn)。
“我們有數(shù)以百計的機(jī)器人，遍布生產(chǎn)車間、工序、條線的高精度傳感器，還有符合標(biāo)準(zhǔn)的品控體系，這些實現(xiàn)了工廠的自動化、信息化和智能化，也讓‘刀片電池’的生產(chǎn)更高效、更穩(wěn)定。”田維浩補(bǔ)充道。
破解“空間利用率”難題
1994年比亞迪白手起家，2008年成為全球最大的充電電池制造商，被譽(yù)為“電池大王”。推出全球第一款量產(chǎn)插電式混合動力車F3DM后，從此踏上引領(lǐng)和推動新能源變革的征程。
但因為當(dāng)時比亞迪規(guī)模小，電動車也不被看好，產(chǎn)業(yè)缺乏配套，沒有人敢一起“冒險”。零部件供應(yīng)商要么不合作，要么報天價，找尋合作伙伴的過程中，試錯的成本極高。比亞迪只能自力更生，垂直整合，除了輪胎和玻璃，所有的零部件都只能自己做。
后來，新能源汽車的產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈才逐步完善并逐漸精細(xì)，為比亞迪提供了開放的市場條件，也為“刀片電池”的誕生奠定了基礎(chǔ)。
記者了解到，刀片電池的誕生其實是源于一個空間利用率的難題。由于汽車內(nèi)部的空間非常有限，所以設(shè)計師會盡可能為消費(fèi)者創(chuàng)造更多車內(nèi)空間，來提升舒適度。但同時，這也壓縮了動力電池的空間。為了在有限的空間內(nèi)布置更多的電池，提高車輛的能量密度和續(xù)航里程，工程師們沿著“去掉模組和梁，革新空間利用率”的思路，將電芯本身既作為發(fā)電能量體，又作為承重結(jié)構(gòu)件，通過一系列努力最終制作出了刀片形狀的電芯。
2020年3月29日，“刀片電池”正式“出鞘”，其順利通過“針刺穿透測試”的完整視頻也首次對外公布。重慶弗迪電池工廠在一年時間內(nèi)從一片空地變身為一座擁有精細(xì)化、自動化、信息化制造管理系統(tǒng)的超級工廠。
比亞迪品牌及公關(guān)處總經(jīng)理助理羅昊對《中國電子報》記者表示：“‘針刺穿透測試’是行業(yè)內(nèi)公認(rèn)的對電池電芯安全性最為嚴(yán)苛的檢測手段，在動力電池界難度堪比登頂珠穆朗瑪峰，可以模擬電池貫穿極度危險情況下的整車安全?！?br /> “刀片電池”最大的亮點，是在測試中表現(xiàn)出的高安全性。在田維浩看來，“刀片電池”作為磷酸鐵鋰電池的一種，本身安全性就比較高。此外，“刀片電池”中還加入了一些特殊的設(shè)計，包括無模組化以及電流切斷裝置等，電池包里還有液冷系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)等，在電池發(fā)熱時進(jìn)行排煙和降溫，同時在低溫狀態(tài)下也能夠幫助電池升溫。
在生產(chǎn)方面，為了更好地支持無模組化設(shè)計，重慶弗迪電池還采用了新的疊片工藝，加上熱壓壓實，進(jìn)一步提升了電池包的空間利用率，直接提高了“刀片電池”的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
填補(bǔ)“動力電池”空白
“刀片電池”的發(fā)展，得益于重慶政府的大力扶持。近年來，重慶璧山聚焦新經(jīng)濟(jì)、新業(yè)態(tài)，堅持以產(chǎn)聚人、以人興城，“產(chǎn)城人”融合發(fā)展。實施“千億集群、百億鏈主、億元規(guī)上、萬家創(chuàng)新”四大產(chǎn)業(yè)培育工程，加快打造千億級智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車產(chǎn)業(yè)集群，助推璧山制造業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。
“璧山政府推動實體經(jīng)濟(jì)發(fā)展，以科技產(chǎn)業(yè)化為導(dǎo)向，通過加大領(lǐng)軍企業(yè)培育力度，助力我司成長為‘百億鏈主’企業(yè)。加快創(chuàng)新人才集聚，‘科技創(chuàng)新25條’‘人才政策十條’等政策營造了良好的科技創(chuàng)新氛圍?！碧锞S浩說道。
而重慶弗迪電池工廠，也為新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展和創(chuàng)新注入了強(qiáng)大動力。重慶市經(jīng)信委相關(guān)負(fù)責(zé)人表示：“重慶布局新能源產(chǎn)業(yè)多年，一直積極完善全產(chǎn)業(yè)鏈。重慶弗迪電池工廠的落戶投用，填補(bǔ)了動力電池領(lǐng)域的空白?！?br /> 田維浩表示，未來重慶弗迪電池工廠將繼續(xù)發(fā)揮領(lǐng)先技術(shù)優(yōu)勢，承擔(dān)更多社會責(zé)任，為中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展添磚加瓦。
