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比亞迪刀片電池是個怎樣的黑科技
中央廣電總臺國際在線 2021-02-07 10:28:07

  國際在線汽車頻道消息:純電動汽車的動力電池目前主要分為兩種:磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池。三元鋰電池主要成分是鎳、鈷、錳(或者鎳鈷鋁),它的優點是能量密度高、低溫性能出色,但它的化學性質不夠穩定。所以在2020年發生的20起電動汽車自燃事件中,幾乎都是三元鋰電池;磷酸鐵鋰電池則擁有高穩定性優勢且壽命更長,但缺點也很明顯,在超低溫環境下,磷酸鐵鋰電池衰減比較嚴重,最關鍵的能量密度無法和三元鋰電池媲美,在同等電池包體積下,磷酸鐵鋰電池的能量密度只有三元鋰電池的80%左右。

汽車頻道【資訊】比亞迪刀片電池是個怎樣的黑科技

比亞迪刀片電池

汽車頻道【資訊】比亞迪刀片電池是個怎樣的黑科技

磷酸鐵鋰電池包

  比亞迪刀片電池就是磷酸鐵鋰電池,除了穩定性高,在三元鋰電池面前,它似乎沒有太多優勢,但為什麼大家都稱它為“黑科技”?

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比亞迪刀片電池

  什麼是刀片電池

  電動汽車的動力電池包由一片片“電芯”組裝成“模組”,再將“電池模組”安裝在“電池包”裏,形成電芯(Cell)→模組(Module)→電池包(Pack)的三級裝配模式。

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電池包裝配示意圖

  比亞迪刀片電池的黑科技就體現在CTP(Cell To Pack)技術,即電池內部的電芯直接集成到電池包,省去了“模組(Module)”環節,從而優化空間利用率,同時減輕電池包總重量,提升電池能量密度的效果。相較于傳統磷酸鐵鋰電池來説,刀片電池補足了能量密度和體積利用率的短板,在電池包更加安全的同時,性能上也得到了補足。

汽車頻道【資訊】比亞迪刀片電池是個怎樣的黑科技

普通電池包與刀片電池包對比

  如果把動力電池包比喻為柚子,剝開柚子的表皮,裏面是緊緊相連的果瓣,每一片果瓣都相當於模組,而果瓣內的柚子肉則是電芯。比亞迪的刀片電池結構就像是轉基因柚子,黃色的外皮剝開,就能直接能看到果肉,沒有了中間那層包裹果肉的白皮。

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去掉白皮包裹的柚子

  對於動力電池而言,沒有了中間那層皮(模組)包裹電芯,電池包的內部就有更多的可利用空間。既然磷酸鐵鋰電池的能量密度相對較低,那麼首當其衝就要塞進更多的電芯,電芯多了,續航里程也就變高了。刀片電芯直接豎向緊密排列,固定在電池包的邊框上,讓每塊電芯本身也變成結構件,成為支撐電池包的橫樑。電池包的外側還設計了吸能盒結構(類似車身潰縮區),它能通過變形吸能來抵禦碰撞對電池包的衝擊。另外,刀片電池還可以根據不同車型將電池包的形狀在60cm-250cm之間進行長度調整,節省模組的同時,還能大幅提升能量密度,提升續航。

  為什麼堅持磷酸鐵鋰電池

  三元鋰電池離不開鎳和鈷兩種貴金屬,而這兩個資源在我國極度匱乏。國土資源部于2012年公佈的《中國礦産資源報告(2011)》鈷的儲量基礎為7.99萬噸,具有開採意義的存儲量為4.21萬噸,能查明的總存儲量是64.59萬噸,我國鈷資源存儲量佔全球總量的1%,整體進口依賴度高達90%以上。而磷酸鐵鋰電池的原材料相對更加容易獲得,而且價格也相對穩定,這是比亞迪堅持它的原因之一。並且三元鋰電池的核心技術都掌握在日韓公司(松下、三星、LG等)的手裏,而在磷酸鐵鋰電池領域,比亞迪在研發磷酸鐵鋰電池的時候和美國A123和Valence公司的技術差距並不大,加上比亞迪在電池方面多年的製造經驗,已經實現了技術超越。

  比亞迪的動力電池從不向第三方採購,比亞迪自己做電池研發的同時,也是堅持做磷酸鐵鋰電池的廠家,不但電池成本可以得到有效控制,技術也能夠牢牢地掌握在自己手裏。2019年,中信證券公佈研究報告,比亞迪乘用車電池包的成本大概在850元/千瓦時,也就是一度電850元,從行業現狀來説,這個成本並不算高。而如果刀片電池可以進一步普及到比亞迪全係車型,那麼經過成本分攤,電池的成本再降低20%-30%,新車價格也能更低,對車企和用戶來説絕對是互利互惠。(圖片來源:比亞迪汽車)

責編:韓東林