作为磷酸铁锂电池的“技术补丁”,比亚迪“刀片电池”为何火了?

2020-04-01 | 浏览:634 | 评论:

(数据来源于同花顺财经)

3月29日比亚迪发布了“刀片电池”,其股价在随后的两个交易日大幅上涨(30日涨2.65%,31日涨6.65%)。并且各大平台都在争相报道相关消息,甚至有称“刀片电池”的发布是电池革命,那么本期《电车那些事儿》就来聊聊“刀片电池”到底如何?

3月29日,比亚迪正式推出“刀片电池”,并且该电池已经在重庆弗迪电池工厂下线,比亚迪集团董事长兼总裁王传福也表示,该款电池将率先在比亚迪汉纯电动版车型上搭载。需要注意的是该电池的官方名称并非“刀片电池”,而是“超级铁锂电池”。由于其单体电芯外形较为扁平,以阵列的方式并排插入到电池包内,故称为“刀片电池”。

在安全性方面,比亚迪电池实验室对普通磷酸铁锂电池、三元锂离子电池和“刀片电池”分别做了针刺实验。

首先说三元锂离子电池,在钢针刺穿三元锂离子电池之后,电池壳体迅速膨胀,紧接着泄压阀开启,随后电池便起火爆炸。普通磷酸铁锂电池在被钢针刺穿之后,电池壳体发生了一定程度的膨胀,接着泄压阀打开,但是并没有像三元锂离子电池一般起火爆炸,且整体的热失控程度较低。而“刀片电池”在被钢针刺穿之后,没有出现膨胀、起火的现象,电池外壳温度在实验过程中稳定在30摄氏度左右。总体来说,“刀片电池”在针刺试验中表现出了极高的安全性,拥有非常强的抗热失控和抗热扩散性能。

对于“电池革命”这一词,湃客认为言重了。此湃客向电池行业资深技术人士进行咨询,他就一些“疑问”进行了技术性解答。

一、刀片电池和三元电池谁才是未来?

答:“刀片电池”核心的是磷酸铁锂,这是一项成熟、稳定的技术。“刀片”是对电池包形状进行了重新设计,并没有改变磷酸铁锂的特性。因此,磷酸铁锂电池“扩展性”并没有三元锂离子电池高,换言之就是磷酸铁锂电池性能上限仍要低于三元锂电池。“刀片电池”更多是一种技术改进,而不是技术革命。

二:“刀片电池”采用CTP(Cell to Pack)封装模式,它优劣势如何?

答:相较于传统三元锂电池包采用电芯—模组—Pack模式,“刀片电池”的结构更“简单”一些。传统点电池包空间利用率在40%左右,模组间要布置结构件来保证电池包的强度,“刀片电池”通过无模组封装可以省去结构件,“刀片电池”直接封装固定在电池包边框上,同等面积下可使用更多电芯,有利于增强续航能力。

值得注意的是空间利用率虽然得到提升,但无模组设计可能会有潜在风险,那就是应对外力冲击。模组电池受到撞击时可能会损伤一个或者多个模组,拆解更换就可以应对。但是CTP设计没有了模块化结构件的保护,外力冲击可能会导致内部损伤,损伤面积更大。

不过“刀片电池”在开发之初应该会预留有防冲击要求,比如强度更高的框架。此外,电池特性使得它并不会短时间内发生自燃爆炸现象,能够给乘员留下逃生时间。

三:为何会选用磷酸铁锂电池?

答:现阶段磷酸铁锂电池仿佛成了香饽饽,无论是特斯拉(目前仍无法确定具体型号)还是比亚迪都在考虑往该方向发展。

不过就目前车企而言,使用磷酸铁锂电池更多是企业应对补贴全面退出的一种折中做法。三元锂离子电池成本过高,如果补贴全面退出,做新能源汽车还会亏损,这是企业最不愿看到的结果。磷酸铁锂电池作为动力电池一种方案,可以看作是车企控制成本的手段之一。

与此同时,在成本得到控制的情况下,也可以压低新车售价。以特斯拉为例,消费者关心的是售价和续航,如果能提供消费者可接受的续航(比如400公里),并且价格合理,那么无所谓电池种类如何。

四:磷酸铁锂电池如何做热管理?

答:鉴于目前比亚迪仅公布了少量的数据信息,只能假定推论,具体等比亚迪完成新车发布后才能了解更多。电池热管理应该是通过加热/冷却铝合金框架来实现。

五:“刀片电池”通用性如何?

答:“刀片电池”可能无法应用在目前已经推出的车型上,因为此前电池设计和新技术不兼容,并且此前车型规划有很大一部分产能,直接切换难度大。未来应用范围要看市场反馈,不能“一刀切”。至于比亚迪宣布对同行开放“刀片电池”技术做法,这更像是一种PR手段。对新能源企业来说,电池作为最核心技术怎可能外泄给竞品。

总言之,“刀片电池”虽有极高的安全性能,但它核心依然是磷酸铁锂,这是一种新技术,但不是革命性产品。单论“刀片电池”,它更像是磷酸铁锂电池技术“补丁”,获得安全方面的“高级强化包”。

上月月底,比亚迪宣布将加推DM-i平台,该平台拥有超低油耗、富电50公里续航、NVH提升等优势,其上下来的车型更偏向经济性。此时比亚迪推出“刀片电池”技术,湃客认为不排除在DM-i平台车型上应用可能。此外,比亚迪销售公司副总经理李云飞表示“刀片电池”有大量合作伙伴在谈。

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