3月29日,新能源汽車領導者、全球動力電池領導企業(yè)比亞迪宣布正式推出“刀片電池”。
比亞迪副總裁、弗迪電池董事長何龍在發(fā)布會上表示“比亞迪希望通過刀片電池解除新能源車安全的痛點。你能想到的所有汽車品牌,都在和我們探討基于刀片電池技術的合作方案”
以下是現(xiàn)場實錄:
各位觀眾朋友們,大家下午好。
比亞迪以電池起家,在電池領域,比亞迪具備100%自主研發(fā)、設計和生產能力,憑借20多年的不斷創(chuàng)新,產品已經覆蓋消費類3C電池、動力電池以及儲能電池等領域,并形成了從原材料、研發(fā)、設計、制造、應用到回收的完整電池產業(yè)鏈,在電池技術、品質、智能制造、生產效率等方面成為業(yè)界標桿。
目前,比亞迪是全球產能最大的磷酸鐵鋰電池廠商。除新能源車和軌道交通外,比亞迪的電池產品廣泛用于太陽能電站、儲能電站等多種新能源解決方案。
如今我們全球累計交付了超75萬輛新能源汽車電池及超過1GWh的儲能電池,15年來,我們的動力電池,安全0事故。但是我們沒有滿足于現(xiàn)狀。
我們不斷在探索,尋求變革創(chuàng)新的突破口。今天發(fā)布的主角刀片電池就是一個最好的例證,刀片電池的誕生最早可以關聯(lián)到空間利用率這個概念上。大家知道,汽車的空間是非常寶貴的,汽車設計師會千方百計的把汽車空間留給消費者,那么留給電池的空間就不斷的被壓縮,空間利用率越高就代表在有限的空間里布置電池的數(shù)量越多。下面,我們來看看傳統(tǒng)電池包的空間利用率。
一般來說,傳統(tǒng)電池包的生產分兩個步驟,一是由電池組裝成模組;二是把組裝好的模組排布在托盤上,組成電池包。
電池模組里面,電池的空間利用率只占到80%,其它都是模組的結構件。
從模組再到電池包,由于要承載幾百公斤的模組,所以需要在模組之間布置許多梁來保證整個電池包的強度,再加上其他結構件,使得電池模組在電池包里的空間利用率僅為50%。
打一個比方,傳統(tǒng)的電池包就像大家買的房子,如果里面有很多的梁和柱,就會使空間利用率變得很小。
電池到模組的空間利用率是80%,模組到包的空間利用率是50%,80%*50%就是整個電池包的空間利用率,也就是說,電池包留給電池的空間只有40%。
一方面汽車設計師在不斷的壓縮電池包的空間;一方面消費者對車的續(xù)航里程不斷提出更高的要求;如何解決這兩者之間的矛盾呢?改善空間利用率這個問題迫在眉睫。
解鈴還須系鈴人,我們看到,影響空間利用率的主要因素是模組和梁,要想提高空間利用率,就要去掉模組和梁,但沒有了模組和梁,電池就沒有了固定,電池包就沒有了支撐,為了解決這些問題,經過不斷探索和創(chuàng)新,比亞迪想到了,既是能量體也是結構件的刀片電池。
我們想到了直接把電池拉長,將電池固定在邊框上,讓電池同時也變成結構件,直接成為支撐電池包的梁,這樣,既解決了固定的問題,也解決了強度的問題,這一方案使得電池包的空間利用率可以達到60%以上。
從圖中我們可以看到刀片電池的電池包和傳統(tǒng)電池包的對比,電池的空間利用率提升了50%??臻g利用率,專業(yè)一點講就是電池包的體積比能量密度,空間利用率越高,體積比能量就越大,就相當于原來跑400公里的車,現(xiàn)在可以跑600公里。
一提到刀片,大家可能首先想到的就是太薄,強度不夠,但其實恰恰相反,在這里我們這就不得不提到刀片電池兩大優(yōu)勢之一——超級強度。
就好像我們的刀片一樣,沿著刀片的大面,是可以彎折的,但是沿著側面彎折卻很難,我們根本折不動,如果刀片能輕易的被折彎,也就不能用來切割物體了。傳統(tǒng)的電池包只有4-5個梁,而我們的刀片電池包里有超過100個電池,每個電池充當一個梁,100個電池就是100個梁,這個強度大家可想而知。
由100個刀片電池組成的電池堆已經非常強了,但我們并不滿足于此,我們還借鑒了非常成熟的蜂窩鋁板的結構原理,在100個模組組成的電池堆的上下兩面各粘貼了一塊高強度板,形成了類似蜂窩鋁板的結構,使強度再升級。
100個刀片電池就是100個梁,這是一個強,100個刀片電池組成的電池堆的上下兩面各加一塊高強度板,這是第二個強,強上加強,強強聯(lián)手,使得我們的刀片電池包強度不減反增,實現(xiàn)超級強度。
大家都知道,電動汽車一個最關鍵、最重要的指標就是安全,而電動車的安全,其中最重要的就是電池的安全。刀片電池的第二大優(yōu)勢就是安全。
由于刀片式設計帶來的電池包空間利用率的提升,我們得以使用更成熟、更安全的磷酸鐵鋰材料,我們可以看到磷酸鐵鋰材料先天具有非常優(yōu)秀的熱穩(wěn)定性。
磷酸鐵鋰材料本身具有四大優(yōu)勢 1、放熱啟動溫度高,即使在500℃的溫度下,其材料結構都是非常穩(wěn)定的;2、放熱慢,也就是極端情況下,電池的升溫速度非常慢;3、產熱少,即在分解過程中產生的熱量很少;4、不釋氧氣,即材料在分解過程中不會釋放氧氣,不易發(fā)生起火燃燒。正如我們所料,采用磷酸鐵鋰材料的刀片電池,可以非常容易的通過各項安全測試。
第一個,我們來看最難的測試—針刺,針刺是模擬電池的內部短路,造成內部短路的原因有很多,有的可能是由于在生產過程中有金屬異物掉落在電池中造成,有的可能是由于汽車在極端碰撞過程中造成的電池破損所引發(fā)。在這個測試中,我們可以看到針刺之后刀片電池不冒煙、不起火、且電池表面溫度只有30-60℃,這也就意味著汽車在破損嚴重的情況下,電池也不會起火。
第二個是擠壓,擠壓模擬的是汽車在極端碰撞的情況下造成的電池變形、甚至斷裂,在這個測試中我們可以看到,電池即使被擠壓斷裂,也并沒有起火,僅冒煙。
第三個是爐溫,爐溫模擬的是外部環(huán)境的溫升對電池的影響,比如周邊有汽車起火等情況,它反映的是電池的熱穩(wěn)定性,在這個測試中,我們把電池放在爐箱中加熱到300℃,仍然能夠看到這個電池沒有起火和爆炸。
第四個是過充,我們模擬的是在電池、汽車、充電樁三級管理系統(tǒng)全部失效的情況下,充電樁持續(xù)給電池充電,當我們把電池電量充到260%以后,我們可以看到電池還是沒有發(fā)生起火和爆炸。
基于磷酸鐵鋰材料優(yōu)秀的熱穩(wěn)定性和巧妙的刀片電池結構設計,我們可以看到,刀片電池可以很容易的通過各項嚴苛的安全測試。
獨創(chuàng)的刀片式設計,極大的提升了電池包的空間利用率,滿足了消費者的續(xù)航要求,同時帶來了超高的強度和安全性,讓消費者更加安心。那么大家一定很好奇,我們的刀片電池是如何生產出來的呢?我們一起連線比亞迪重慶工廠看看。
是的,無論在新能源汽車剛剛興起的十年前,還是年銷量規(guī)模已經超過220萬輛的現(xiàn)在,當消費者面對“購買電動汽車最看重哪部分”這個問題時,所給出的答案始終是電池。刀片電池的量產為電動汽車提供了更多的可能,積壓在整個產業(yè)鏈條上的“續(xù)航焦慮”終于得到了釋放。
比亞迪希望通過刀片電池解除新能源車安全的痛點。今天,幾乎你能想到的所有汽車品牌,都在和我們探討基于刀片電池技術的合作方案,相信大家很快就能看到、聽到刀片電池更多精彩的消息。我們將敞開懷抱,開放共享,迎接全球合作,與更多企業(yè)攜手共贏。
謝謝大家!