A. 比亚迪刀片电池究竟是什么黑科技
也不是什么高科技,就是做的小,容量比一般电池寿命更长,密度大,蓄航里程不错,体积轻这是很大优点,汽车可以做出更大续航力
B. 刀片电池能不能做外骨骼的电源
可以,还可以做成。圆弧形
C. 比亚迪汽车刀片电池是什么技术
作者简介:朱玉龙,资深电动汽车三电系统和汽车电子工程师,目前从事新能源汽车电子化工作,10年以上的新能源汽车专业从业经验,在电池系统、充电系统和电子电气架构方面有较深的认识和实践,著有《汽车电子硬件设计》,开设《汽车电子设计》公众号。
今天更新一下我了解到的比亚迪刀片电池成品的信息。这款用于7009BEV1纯电动轿车比亚迪汉BEV的最新电池技术,也让比亚迪的战略级产品走向了市场——如果和国产版磷酸铁锂Model3形成了“双侠对峙”的状态,其实对特斯拉和比亚迪双方品牌的落差是个弥补,比亚迪的PR兄弟可以说:“你看英雄所见略同吧”,特斯拉的销售顾问需要想一想话术了。
1)?比亚迪汉的纯电动和插电版本
这次比亚迪汉,也是一个PHEV与BEV兼容的解决方案,如下所示。在比亚迪品牌向上的努力中,汉PHEV车型使用的是原有的三元电池体系,而汉BEV则完全切换到了LFP的刀片电池,从整体的能量密度表现来看为140Wh/kg,但是这个电芯比较大的优势是比较规整,对Wh/L的布置中能够在这个车里面布置进去近80kWh的电量,在后驱版本里面把工况的里程冲到了600公里+。
备注:汉BEV有两种不同的配置——单电机(163kW)和双电机(前163kW,后200kW)2种动力类型。并且汉BEV是明确首款使用刀片电池+磷酸铁锂方案的产品。
图5?目前的纯电动乘用车电芯成组率水平
小结:
之前科技部在牵头制定电芯的2030年规划,这里LFP可以作为面向大众消费者和入门版本、包括出租车和其它运营车辆的一个很重要的方案,但是在高端车上愿意选更多的电池能量和里程的客户,还是要往高镍的方向走。在补贴退坡以后,这个比例可能是LFP占据30%-40%的份额,但它总不能往具有高溢价的品牌上装吧。这牵涉到一种个人选择问题,在车企选择来看,低成本方案和长期的演进是要同时考虑的,前者是生存问题(在补贴退坡过程中这是首要问题,大家吃上饭才能考虑长远),后者则是车企长期发展需要考虑的问题。
D. 刀片电池八大缺陷
刀片电池八大缺陷:
1、低温状况充放电性能差。这是磷酸铁锂的“职业病”,在冬季寒冷条件电池电量会大大折扣。磷酸铁锂的低温下限值为-20℃,而三元锂电池可以达到-30℃。三元锂低温衰减10%左右,磷酸铁锂达到了20%。
2、电池被碰撞后修复困难。因为刀片电池省去了支撑电芯的结构,利用每个电芯自身作为支架。在外力冲击下,很难保证电芯的完整性。一个电芯受损,其余串联的电芯也会受到波及。
3、刀片电池的密度增加,其实暗中增大了电池体积放入了更多的电池组。
4、磷酸铁锂的衰退特性没有得到任何解决,每年衰减100km。
5、比亚迪在刀片技术上的专利存在猫腻,因为申请专利时间漫长,而比亚迪仅用了一年时间。
6、比亚迪的电池技术革新并未涉及到电池电极或其他重要组件。
7、制作工艺要求高、成本高,还有一定技术壁垒,在我国量产较少,应用也不多。
8、磷酸铁锂材料上不具有能量密度优势,但通过创新结构来提高空间利用率,进而增加整体的能量密度,也算一种讨巧的方式。
E. 对比太明显!亲眼见证刀片电池VS三元锂电池针刺实验
6月1日,我受邀参观比亚迪旗下的重庆弗迪锂电池工厂,要知道这可是刀片电池唯一的生产基地!快来一起看看里面有什么秘密!
■ 先来扎一下!
在正式参观工厂之前,比亚迪决定先放个大招——不服扎一下!此次参与针刺实验的是一款比亚迪自产的三元锂电池和刀片电池。
从图片能看出,三元锂电池被刺穿后,电压几乎是一秒钟降到零(即发生短路),随后冒烟起火并发出巨大声响。
图为三元锂电池穿刺实验图像,红色线表示电压,绿色线为安全阀温度,黄色线为针刺点温度
而刀片电池在穿刺20分钟后,电压还只是以很缓慢的速度下降,并且没有冒烟起火,对比还是非常明显的。
此前我写过两篇比亚迪和宁德时代撕逼的文章,发现有很多网友质疑刀片电池穿刺后电压是否降为零,并且网上流传的刀片电池的针刺实验视频,有电压降到零和没降到零两种,那么此次我就带大家看一下真相到底如何。
单看本次实验,比亚迪的刀片电池在穿刺20分钟后都没有降到零,我询问现场工程师,他说他们曾经把穿刺后的电池放置一天,电压也没有降到零。
实验初始电压为3.42伏,开始时间为10:47左右,图片为10:57的数据,其中1-1-1为实时电压,1-1-2为安全阀温度,1-2-3为针刺点温度。
■ 刀片电池能抑制内部短路?
那么这是为什么呢?比亚迪的工程师称,经过穿刺后,电池内部有多种短路形式,他们通过结构设计,将电池内部比较剧烈的短路抑制住了。
随后我追问,既然是“结构设计”,并非材料本身的特点,那么是否能将该技术运用到三元锂电池中呢?
工程师表示目前他们正在进行这方面的研究。因此,或许我们可以期待一下比亚迪研发出更安全的三元锂电池?
看完了刺激的针刺实验,我们再来聊几个大家关心的问题。
■ 比亚迪并没有忽视系统安全!
此前宁德时代和比亚迪的撕逼事件中,宁德时代“影射”比亚迪把滥用测试的通过等同于电池安全,显得比亚迪好像只死磕电芯安全,不顾系统安全一样。其实比亚迪也非常关注整个系统的安全,他们从七重维度、四个层级和五大方面保证刀片电池的安全。除针刺外,在过充、碰撞等维度,比亚迪也配备了相应的安全措施。
比如大家都很关注的过充,比亚迪的数据显示,刀片电池单体在高于最髙电压2.6倍的充电条件下,仅出现冒烟,并没有起火或爆炸。
当某块电芯发生热失控后,其临近电池也不会发生起火、爆炸等情况,不会引起连锁反应导致整个电池包起火。
在这这种极端工况下能做到仅冒烟不失火,也就是说在工况较为缓和的日常使用中,基本不会出现什么安全问题;退一步讲,就算出现热失控,搭载刀片电池的车型也能提供足够的逃生及救援时间。
■ 低温性能差?不存在的!
我们都知道锂电池不抗冻,尤其是磷酸铁锂因为先天问题,低温性能经常被诟病。就连理想汽车CEO李想,也曾在微博质疑过刀片电池的低温性能问题。
对此比亚迪给出了实测数据,数据显示,刀片电池在零下20摄氏度下,放电能力还维持在90%;而在低温低SOC情况下,反倒比三元锂表现好。
关于刀片电池的低温充电能力,比亚迪也给出了数据,数据显示刀片电池的低温充电时间与三元锂电池没什么差距,仅在低温低电量的充电功率上有所落后。
这些数据倒也印证了比亚迪销售副总经理李云飞先生的话:“低温性能不好,我们也不敢卖啊”。
不过,在未拿到实车进行冬季测试之前,我们也不能仅根据比亚迪的数据就断定刀片电池真的无惧低温。我更愿意相信第三方及媒体的测评,也请大家期待电动邦后续的冬季实测。
■ 快速了解重庆弗迪工厂
该工厂为电池及配套材料生产项目总投资100亿,占地面积约1500亩,总建筑面积约95万平方米,新建生产车间,购置相关设备958台套,建设锂离子电池生产线8条,项目达产后形成锂离子电池20GWh生产能力,年产值200亿元。
工厂自2019年2月开工,到2020年3月刀片电池正式推出,仅用1年时间就拥有了精益化、自动化、信息化制造管理系统,以及比亚迪自主研发的刀片电池产线和生产设备,和多项高度保密的核心技术。
■ 刀片电池是怎么生产的?
最后讲讲刀片电池是怎么被生产出来的。其实刀片电池本质上也是一款动力电池,因此它的制作工艺与普通电池相似,都是经过配料、涂布、辊压、叠片等工序完成生产。
首先,将活性物质、纳米导电材料、溶剂、粘结剂按照预设的比例自动进行混合以形成均匀稳定的电极浆料。
接下来是涂布,就是把浆料涂到铜箔上,确保没有颗粒、杂物、粉尘等混入极片,所用的机器长得很像织布机。
而辊压则是使用轧辊将涂布好的电极片按照预设的厚度压实,以得到预设的极片厚度及体积密度。
接着是叠片,刀片电池的极片长度将近一米,而比亚迪独创的叠片工艺能将对齐公差控制在 ±0.3毫米以内,叠片速度达达业界最高水平 ——0.3秒/片。
随后,机器会自动输送结构件并实现精准定位,经绝缘、焊接、入壳、密封等工序组装成电芯。 在经过烘烤去水、加注电解液和检测后,刀片电池电芯就完成了。
最后,一个个的电芯会组成电池包,比亚迪的CTP技术(电芯直接到电池包,没有模组),能使电池包体积利用率得到提升,有助于提升能量密度。
下图很好地展示了CTP技术的优势:
比亚迪称,刀片电池能够减少三元锂电池因电池安全和强度不够而增加的结构件,从而减少车重,所以单体能量密度虽然没有三元锂高,但是也能够达到主流三元锂电池同等的续航能力。比如比亚迪汉EV,综合续航里程已经达到了605公里。
最近有个热词叫“工业4.0”,你可以简单把它理解为智能工厂、智能生产和智能物流。重庆弗迪工厂也是工业4.0的践行者,除了高精度、自动化外,数字化建设也没有落后。每一个刀片电池产品都有一个专属的‘身份证’,未来,产品在使用期间的各项数据也将为比亚迪持续改进工艺、完善产品提供重要的参考。
■ 邦点评
弗迪电池公司副总经理孙华军表示,“今天,几乎你能想到的所有汽车品牌,都在和我们探讨基于刀片电池技术的合作方案”。这足见比亚迪的野心和实力,我们知道世界上的汽车巨头,比如大众和特斯拉,都想将电池的生产和研发握在自己手中,比亚迪显然先一步做到了这点,并且已经开始对外销售电池,这让比亚迪在与国内外对手竞争时占据了不少优势。
最后,我非常期待能早一点试驾到搭载刀片电池的汉EV,看看这款电池配合比亚迪的旗舰车型,到底能给我们什么惊喜。也请大家期待电动邦的后续报道。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
F. 关于比亚迪的「刀片电池」,这是我们所知道的一切……
最近,比亚迪成为了舆论的焦点,理由来自三件事:
1、在前两天的百人会上,比亚迪董事长王传福透露一些关于「刀片电池」的信息:「将于今年3月在重庆工厂首次量产,新推出的『刀片电池』体积比能量密度相比传统铁电池提升了50%,具有高安全、长寿命等特点,整车寿命可达百万公里以上。『刀片电池』搭载的第一款车型将是比亚迪『汉』,这款车将于今年6月上市,续航600公里。」
2、同样是在百人会上,比亚迪国际合作事业部总经理舒酉星透露:这款「刀片电池」,比亚迪拥有300多项「核心技术」。
3、随后几天,由于刀片电池的消息的利好,比亚迪股票大涨。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
G. 刀片电池充电注意事项
1.12.4伏或更高的电路电压。
2、充分的起动能力(在27℃华氏70度时,加载50%的冷起动
功率15秒时,电压最小为9.6伏)。
在电瓶上的指示器内有绿点表示电瓶已充分充电,可以进一步的测试。黑点表示电瓶的充电状态为75%。黄色或亮色表示电瓶的电解质表面太低,电瓶不能再加注或充电应予以更换。
警告:不要对电解质液面太低的电瓶充电,否则电瓶内部将会产生电弧和爆炸。
警告:电瓶内的硫酸有毒会引起剧烈烧伤,要避免溅到手、眼睛或衣物上,一旦发生则立即用水冲洗或通知医生,要放在小孩子够不到的地方。
警告:电瓶内会释放可燃气体不要在附近抽烟,使用明火。
注意:为防止损坏电气系统在充电前要拆开电瓶的负极缆线,给电瓶充电时电压不要超过16伏。
对电瓶正确充电是电解质在壳内将会沸腾,弱电解质沸腾非常厉害或
充电时从通风口排放出去,要立即降低充电流或关闭充电器并检查电瓶的
状况。
有一些有瓶充电器配有极性(+到+/-到-)侦测装置,从而在连接不正
确时,防止充电器或电瓶被烧坏。若电瓶的电状态太低而极性传感器不
能检测到,传感器必须被旁通以允许充电器进行操作,参考电瓶充电器操作说明。
注意:对电瓶充电直到指示器出现绿点为止,不能过分充电。
当充电状态达到12.4伏特时可能有必要推动电瓶或汽车以便看清测试指示器内绿点。
电瓶充电12.4伏或更高之后,进行负载测试确定驱动能力。若电瓶能
经受负载测试,则电瓶可再使用。若电瓶不能经受负载测试,则必须更换。在完成维修前要适当地清洁并检查电瓶的压板、衬盘、端子、接线柱和顶端,参考8B组的电瓶起动机维修
H. 关于刀片电池,比亚迪还没有告诉你的几件事
“终结新能源汽车安全痛点”、“倒逼新能源汽车行业做出改变”、“三元电池过不了针刺测试,所以新国标拿掉了强制标准”……万万没想到这种“罗氏相声”般的发布会,有朝一日竟然会出现在汽车行业,而且说这话的,还是向来以“理工男”形象示人的比亚迪。
这一切,都是因为一款电池——比亚迪刀片电池。
上图是比亚迪汉DM的工信部申报信息,明确写到汉DM车型使用的是“镍钴锰酸锂电池”,而非“磷酸铁锂电池”。
那么,新的问题来了——为什么纯电动车型使用磷酸铁锂电池就不受电压测量不稳定的影响?我们也期待日后比亚迪的答案。
以上三点,其实远远谈不上“质疑”,充其量只是大家对刀片电池的“好奇”罢了!希望日后,比亚迪能够透露更多关于刀片电池的技术资料。
■邦点评
我非常认可比亚迪对于新能源汽车安全的重视,也很期待比亚迪能够在三元电池体系的包围下,在乘用车领域重塑磷酸铁锂电池的昔日荣耀。只是,三元锂电池的安全性真像比亚迪说的那样不堪一击么,刀片电池又真的如比亚迪说的那么完美无缺么?
或许站在比亚迪的角度是的,但电动邦的读者一定不要偏听偏信。关于刀片电池,咱们今年冬天一测便知;关于三元锂电池的高能量密度同安全性的关系,要知道它们向来是彼此依存,且呈现出螺旋上升的趋势。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
I. “刀片电池”的技术优势
“刀片电池”的技术优势就是相较于传统锂电池,体积更小,容量更大,安全性大幅提高,经针刺实验也不燃烧,可以有效减少电池因为外力损伤而引发的潜在危险。
“刀片电池”通过结构创新,在成组时可以跳过“模组”,大幅提高了体积利用率,最终达成在同样的空间内装入更多电芯的设计目标。相较传统电池包,“刀片电池”的体积利用率提升了50%以上,也就是说续航里程可提升50%以上,达到了高能量密度三元锂电池的同等水平 。
社会评价
中国科学院院士欧阳明高分析指出,“刀片电池”的设计使得它在短路时产热少、散热快,并且评价其在“针刺试验”中的表现“非常优异”。