比亚迪集团董事长兼总裁王传福
3月29日,比亚迪宣布推出“刀片电池”。在过去一段时间里引发行业大肆关注后,这个比亚迪引以为傲的电池技术终于有了正式“名分”。
“垂直整合是被逼出来的”、“将倒逼整个新能源汽车行业做出改变”、“把‘自燃’这个词从新能源汽车的字典里彻底抹掉。”发布会上,让人眼花缭乱的特效抢到了镜头,却抢不过王传福口中一条条“金句”的风头。
“刀片电池”,这到底是什么?
简单而言可以用一句话来描述:“刀片电池”的很多电芯,既是能量体又是结构件,电池包内的空间利用率显著提升,在采用磷酸铁锂正极材料后,诸多好处随之而来。
若精简为三个关键词,即“梁”、“蜂窝铝板”、“磷酸铁锂”。
首先,“刀片电池”之所以可以诞生,功劳簿里得写上“空间利用率概念”。众所周知,传统电池包是先将多个电芯组成模组,然后将多个模组结合在一起,便成了电池包。
这样的做法像把双刃剑,为了加强内部强度,传统电池包内包含有大量结构件,模组的重量高达几百公斤,电芯在电池包内部实际的空间占用率只有40%左右,专家们只能通过各种方法压缩模组的体积和重量,以增加系统能量密度,从而提升车辆续航里程。
比亚迪的研发人员非常清楚,结构件的作用是起到必要的固定和支撑作用,但如果不“去掉”模组和梁,改善空间利用率将变得非常困难。
但是要说明的是,相对于宁德时代的CTP无模组方案,比亚迪“刀片电池”的电芯经过了重新的设计,而宁德时代CTP则是在原有电芯规格不变的基础上进行创新。
除此之外还有一点很关键,即磷酸铁锂。
“刀片电池”的正极材料采用了磷酸铁锂,由于不含非常稀有的钴元素,磷酸铁锂电池的成本较三元锂电池更低,安全性也更高。但是一直以来,由于缺少活性更强的元素,磷酸铁锂电池的能量密度是一大短板,这也让其与三元锂电池的竞争中逐渐处于落后地位。
很多三元锂电池在该测试下,会出现剧烈的温度变化,表面温度甚至会迅速超过500摄氏度,并发生极端的热失控。根据比亚迪的测试,即使是传统块状磷酸铁锂电池在被穿刺后,虽然无明火,但也会冒烟,表面温度会达到200~400摄氏度。
但是,比亚迪“刀片电池”在穿透后却无明火,无烟,电池表面的温度仅有30-60摄氏度左右,电池表面的鸡蛋无变化,仍处于可流动的液体状态。对此中国科学院院士欧阳明高分析称,“刀片电池的设计使得它在短路时产热少、散热快。”