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“不自燃”的汽车动力电池:为什么是刀片?为什么刺穿不爆?

“几乎所有你能想到的汽车品牌,都在和我们探讨基于刀片电池技术合作的方案”。

“搭载刀片电池的新能源汽车,将把‘自燃’这个词从新能源汽车的字典中彻底抹掉”,比亚迪集团总裁王传福在3月29日的刀片电池发布会上说,刀片电池将改变行业对三元锂电池的依赖,把动力电池的技术路线引回“正道”,并将重新定义新能源汽车的安全标准,引领全球动力电池安全新高度。

某品牌汽车动力电池包结构示意

传统电池包内部需要布置若干纵梁和横梁,以固定电池模组,并加强电池包的强度。电池模组的外壳和电池包内纵横交错的加强梁,会占用大量空间,据比亚迪集团副总裁、弗迪电池董事长何龙在刀片电池发布会上透露,传统电池包的空间利用率仅为40%左右,而刀片电池省去了模组和加强梁两个环节,空间利用率提升了50%,换言之,电池包内留给电芯的空间可以达到60%。

刀片电池为什么这么长?据比亚迪电池包发明专利申请相关文件显示,刀片电池长度可以在600mm—2000mm之间,远远超过普通锂电池电芯。电芯长度能根据电池包的尺寸定制,由于长度足够,电芯两端可以“抵达”电池包的外围框架,直接固定在边梁上。

刀片电池包内部结构示意(图片来源于相关专利资料)

这种设计无疑会大幅提高电池包的“体积比能量密度(瓦时/升)”,也就是说,同样大小的电池包,可以放进更多的电芯,从而携带更多的电量。

电动汽车的动力电池包通常布置在底盘上的前后轴之间,长度、宽度和厚度都受限。相对于三元锂电池,磷酸铁锂块状电池的能量密度偏低,传统结构的磷酸铁锂块状电池包,所携带电量很难支撑电动汽车续航超过400公里。而据比亚迪提供的信息,使用刀片电池结构的电池包,体积比能量密度提升50%,搭载刀片电池的比亚迪“汉”车型预计于6月上市,NEDC续航达到605公里,基本追平了三元锂电池的先进水平。

三种动力电池的针刺实验结果

据中科院院士、清华大学教授欧阳明高分析,刀片电池之所以能通过针刺实验,一方面是因为长条状的电池散热面积大,另一方面,是形成电池短路的回路长,产热量少,这两个因素决定了刀片电池温升速率较小。

比亚迪刀片电池已于3月份实现量产,并将首次搭载在汉车型上

王传福在发布会上表示,对电池能量密度不切实际的追求,彻底“带偏了”动力电池行业的发展路线,并且让新能源乘用车的安全口碑付出了极其惨重的代价;而刀片电池的发布是在“纠偏”,不但彻底解决新能源汽车行业安全痛点,还将倒逼整个行业做出改变。

关于刀片电池的应用前景和对行业的影响,弗迪电池董事长何龙透露说,“几乎所有你能想到的汽车品牌,都在和我们探讨基于刀片电池技术合作的方案”。 文/长城新媒体记者 傅雪峰