鉅大LARGE | 點擊量:878次 | 2020年05月02日
比亞迪推出刀片電池,鯰魚游出深水區(qū)?
在新能源汽車行業(yè),電池問題一直是發(fā)展的難點和關鍵點,續(xù)航問題、安全問題等因素,也逐漸代替原有的政策主導向市場主導轉變。根據相關數據統(tǒng)計,僅在2019年五月起至八月中旬,新能源汽車國家監(jiān)管平臺便發(fā)現79起安全事故,涉及車輛96輛。也就是說,平均一天半的時間就有一起電動汽車自燃事故發(fā)生。當安全問題成為新能源汽車行業(yè)發(fā)展的痛點,各方都在尋求解決問題的辦法。
日前,比亞迪線上公布正式推出“刀片電池”,并宣布在旗下的弗迪電池公司重慶廠順利量產下線?!暗镀姵亍睋碛衅渌?a href="/keywords/dlldc/" class = "seo-anchor" data-anchorid=126 target="_blank">動力鋰電池無法企及的安全性,并且兼具長壽命和長續(xù)航。這是否能成為轉化行業(yè)痛點的轉機?比亞迪集團董事長兼總裁王傳福對此充滿信心:“‘刀片電池’體現了比亞迪徹底終結新能源汽車安全痛點的決心,更加有能力將引領全球動力鋰電池技術路線重回正道,把‘自燃’這個詞從新能源汽車的字典里徹底抹掉?!?/p>
“刀片”利不利?
“刀片電池”關于大家來說是可能是一個相對陌生的“詞匯”,可它卻是一個關于當下電池發(fā)展水平來說“厲害”的存在。為何這么說呢?這源于它在安全方面的突出表現。
“刀片電池”,首先是電池形態(tài)的改變。這種刀片電池是比亞迪之前應用在e6電池基礎之上的一個改進,在大幅提升系統(tǒng)質量能量密度以及體積能量密度的同時,由于去掉了“模組”這一層中間結構,提高了體積利用率,同樣的空間內可裝入更多電芯,改進后長度新增了800mm左右,但是厚度減少了20mm左右,這樣的改進新增了單體電池的容量,相較傳統(tǒng)的有模組電池包,“刀片電池”的體積利用率提升了50%以上,續(xù)航里程已經達到了高能量三元鋰離子電池的同等水平。
單體容量新增不僅能有效的降低成本,減少厚度后的電池可以提高一定散熱,改善電池的熱性能,刀片形式也可以讓電池局部熱失控時的破壞在電池內部的散播會更緩慢一些,這樣一來電池的安全性就得到了有效保障和提升。
為了證明比亞迪“刀片電池”的安全性,直播中分別對三元鋰離子電池、傳統(tǒng)磷酸鐵鋰離子電池塊、比亞迪“刀片電池”進行了“針刺穿透測試”?!搬槾檀┩笢y試”是行業(yè)內公認的對電池電芯安全性最為嚴苛的檢測手段。這一測試要求用鋼針將動力鋰電池電芯刺穿,造成電芯內部的大面積短路。而“刀片電池”之所以在實驗中有優(yōu)秀的表現是因為改進后的電池在發(fā)生短路時產熱少散熱快,有效的防止了問題的發(fā)生。
磷酸鐵和三元鋰的爭鋒之路
目前,磷酸鐵鋰離子電池和三元鋰離子電池是目前市場的兩大主流,但二者各有所長。
在新能源汽車發(fā)展的初期之時,磷酸鐵鋰和三元鋰離子電池發(fā)展都不錯,甚至磷酸鐵鋰離子電池的裝機量超過了三元鋰離子電池。那時的純電動汽車關于續(xù)航里程和電池能量密度的要求都不高。隨著新能源行業(yè)的不斷發(fā)展,消費者對續(xù)航里程的剛需越來越高,想要不新增電池重量但提高容量,電池只能不斷提升能量密度。便造就了目前三元鋰離子電池脫穎而出的局面,而能量密度難以提升的磷酸鐵從主流市場中漸漸淡出。
從2019年裝機量來看,三元鋰和磷酸鐵電池的比例大概為2:1。但隨之而來的是三元鋰離子電池帶來的一些列問題,隨著能量密度的提升,它的熱穩(wěn)定性就會越低。近些年頻發(fā)的自燃事故,將很多車企推上了風口浪尖,但事故的存在和發(fā)生并不能阻止車企們選擇三元鋰。因為相較之下,為了追求能量密度來滿足消費者關于續(xù)航能力的需求,沒有更好的選擇,所以不得不容許“自燃”危險性的存在。而三元鋰材質所擁有的提升能量密度的潛力,也是行業(yè)發(fā)展追求的動力所在。
但從安全角度出發(fā),從動力鋰電池不同正極材料的電化學性能來看,磷酸鐵鋰材料的熱穩(wěn)定性優(yōu)于三元鋰材料,因此引發(fā)電池熱失控的風險較小,熱失控是導致動力鋰電池燃燒、爆炸繼而引發(fā)整車安全事故的重要因素。盡管搭載磷酸鐵鋰離子電池的電動汽車也出現過自燃,但比例遠遠低于三元鋰離子電池。而“刀片電池”特殊的形狀和結構設計進一步提升了磷酸鐵鋰離子電池的安全性能,從而進一步為磷酸鐵電池在市場中爭取更多的籌碼。
除了高安全性能以外,“刀片電池”也彌補了傳統(tǒng)磷酸鐵鋰離子電池能量密度不足的短板,尤其是體積比能量密度,已經接近811三元鋰離子電池的水平。
能實現重新“切割”市場嗎?
眾多優(yōu)勢能讓“刀片電池”逆轉目前三元鋰離子電池主導新能源乘用車市場的競爭格局嗎?
在過去的兩年,因為補貼政策以電池能量密度為重要標準,讓磷酸鐵鋰離子電池的裝車量持續(xù)下降,并且不斷推高能量密度占優(yōu)勢的三元鋰離子電池的市場份額。另外,由于磷酸鐵鋰離子電池重要搭載商用車,市場空間較小,所以一直沒能實現很好的發(fā)展。
現如今隨著“刀片電池”的誕生,磷酸鐵鋰離子電池能量密度低、整車續(xù)航短的局面將得到根本扭轉,可搭載的市場也逐步擴大。而且從續(xù)航和安全性能兩方面來看,碳酸鐵鋰離子電池都能夠滿足消費者的需求,加之其成本優(yōu)勢,改變動力鋰電池的競爭格局大有所望。
雖然“刀片電池”還存在很多不確定性,加之工藝難度大,雖然比亞迪是目前國內鋰離子電池生產設備水平最高的廠家,但是這仍然可以稱得上是個挑戰(zhàn)。行業(yè)內也存在許多質疑的聲音,認為磷酸鐵這種材質本身的能量密度沒有任何提升。但是隨著未來的發(fā)展,一切都是一個未知數,現在下定論尚且過早,在一個不斷發(fā)展的今天,任何事都有可能實現原以為不可能的突破。
不管未來發(fā)展如何,刀片電池這項新技術的出現,對電動汽車行業(yè)來說是一個巨大利好,多一份選擇多一份發(fā)展,哪怕未來“刀片電池”只能成為一種過渡技術,但是關于新能源市場需求和動力鋰電池的發(fā)展來說,這是一份轉機,能否改變目前動力鋰電池格局還未可知,但未來可期。
賈新光先生對此表示:
由于各種原因,前一段時間大家都用三元鋰,但是三元鋰價格很難降下來,有些公司就在減少鈷的用量上做文章,也取得了很好的成效。幾乎每天都可以看到報道,說某某機構發(fā)明了新的電池技術,性能之高,足以顛覆現有的電池產品。但是,從實驗室到廠,再到市場,是兩段極為漫長的道路,充滿風險。所以,這些報道,只能理解為科研機構的成果,還不是技術成熟的產品,遠不到大量生產的階段。因此,改進現有的電池技術就非常關鍵。此前,特斯拉把18650電池改進為21700電池,其實就是單體體積的增大,但是能量儲存能力新增,成本下降。比亞迪的刀片電池,有異曲同工之妙。