深度:安全和性能同时兼顾,深度解密比亚迪刀片电池

2020年3月29日,比亚迪正式推出刀片电池,公布其续航里程达到了三元锂电池的同等水平,更顺利通过了令后者望而生畏的“针刺测试”——在动力电池界,通过这一安全测试的难度堪比登顶珠穆朗玛峰,笔者一直认为的观点便是新能源汽车的发展安全永远是第一位的。新能源情报发分析网有幸受邀参加深度解密比亚迪刀片电池的活动,参观这座比亚迪制造“6S”级别刀片电池的新工厂。

在弗迪锂电池有限公司,比亚迪官方现场进行了三元锂电芯和刀片电池对比“针刺测试”测试。其结果毫无悬念,三元锂电芯被钢针刺穿后顺势放热、起火并燃烧。刀片电池被相同直径的钢针刺穿后,没有出现形体变化、放热、起火和燃烧等现象。

重庆弗迪锂电池有限公司是一家从事锂离子电池及配套材料的研发、生产和销售于一体的公司,公司为璧山项目锂离子电池及配套材料生产项目总投资100亿。其前身是比亚迪锂电池有限公司,早在1998年就已成立。该公司在电池领域具备100%自主研发、设计和生产能力,产品应用领域涉及IT、汽车、新能源、轻轨交通等。

重新定义安全和性能新标准

比亚迪刀片电池为什么能够通过安全测试最难的针刺实验,并且同时能够兼顾安全与性能?这都源于刀片电池“6S超级性能”。

“超级安全”:在电芯安全上,刀片电池可以通过针刺、挤压和炉温。测试结果表明,刀片电池仅冒烟,但是不起火、不爆炸;比亚迪针对电池使用的7重安全维度,从5大方面进行安全评价验证,从4个层级构建全方位的动力电池安全体系。基于复杂工况,全生命周期的安全测试验证,比亚迪刀片电池测试体系覆盖面远高于现行国标的要求。

“超级强度”:刀片电池能够满足四种状态下的强度变化,分别是“刀片电池”的振动、模拟碰撞的强度、挤压的强度和抗压的强度,其中刀片电池的抗压强度其最大承受力为445kN,相当于45吨卡车。

“超级续航”:刀片电池为了提升电池包的体积利用率,因此取消了电池包的模组和梁,但这不利于电池包整体的稳固支撑。为了保证纯电续航和电池包的安全性,比亚迪想到了直接把电池拉长,将电池固定在边框上,让电池同时也变成结构件,直接成为支撑电池包的梁。这样,既解决了固定的问题,也解决了强度的问题,比亚迪对电池包结构、模组进行了优化和升级,将刀片电池体积利用率提升了50%以上,续航里程达到了三元电池同等水平;目前,汉实现了600公里的续航,未来通过材料的创新升级,续航可达到700到800公里。

“超级低温”:无论是牙克石的零下35度,还是吐鲁番的55度高温,比亚迪都有做安全测试,事实证明,保温棉、保温材料和热管理,比亚迪的刀片电池都是安全性能极高,时刻保持最佳状态,刀片电池低温放电能力可以维持在常温的90%,低温下的放电功率刀片电池依然优于三元电池。

“超级寿命”:刀片电池的存储寿命和循环寿命均优于三元电池,可以保证长的8年甚至更长时间的使用,50万公里甚至100万公里更长里程的使用。因为刀片电池的材料结构和稳定性更好,循环寿命折算里程数远远大于整车使用年限要求。

“超级功率”:铁电池由于电池特性,在充放电功率上面都有着不错的表现,目前刀片电池用33分钟就可以将电量从10%充到80%,基本上满足绝大部分快充的需求。放电功率上,刀片电池支持汉3.9秒的百公里加速,瞬间最大功率可达363kW,约500马力。

比亚迪刀片电池依托6S超级性能的强势,笔者认为,跑偏多年的动力电池行业发展路线终于有机会重回正轨。

刀片电池背后的工业4.0超级工厂

各大电池研究团队的实验室中都有领先市场上几代的动力电池产品,但不是所有的都能够面向市场。比亚迪刀片电池的量产离不开重庆璧山区的弗迪电池工厂,这座工业4.0的超级工厂总投资100亿元,规划年产能达20GWH。自2019年2月开工,到2020年3月刀片电池正式推出,仅1年时间就从一片空地变身为一个拥有精益化、自动化、信息化制造管理系统的世界级工厂。这里诞生了很多比亚迪独创的刀片电池产线和生产设备,更“隐藏”着多项高度保密的核心技术。

而事实上,“登峰造极”般的工艺和程序,来源于刀片电池工厂工业4.0级别的制造、管理系统。遍布生产车间、工序、条线的高精度传感器,数以百计的机器人,以及符合IATF16949&VDA6.3控制标准的品控体系等等,使得厂房设备硬件的自动化,设备与设备之间的信息化,控制层面的智能化成为刀片电池生产高效、品质稳定的最强“后盾”。

弗迪电池重庆工厂只是刀片电池的全球首个工厂,随着产能的不断扩大,刀片电池将向整个新能源汽车行业开放共享,让行业和消费者受益,助力全球电动汽车发展步入新时代。

总结:

作为全球唯一一家同时拥有动力电池和新能源汽车大规模生产的企业,比亚迪在动力电池适配新能源汽车方面已经积累了丰富经验。在行业内大量的经验积累,以及在电池品质上的严苛追求,使比亚迪动力电池工厂在智能互联、生产效率、品质管控等方面成为全球标杆。

这也是为什么丰田选择同为车企的比亚迪的动力电池的原因,既是对比亚迪电池品质的极大认可,亦表达出二者在发展理念的契合。对于比亚迪电池业务来讲,电池进入全球第一梯队主机厂,可谓迈出具备里程碑意义的步伐。笔者相信,比亚迪依托刀片电池出众的安全和性能的巨大优势,会在新能源汽车的发展道路上越来越亮眼。

文/新能源情报分析网粟超

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