世界上最大的不變是變,最偉大的創新是把不可能變為可能。2020年3月底,比亞迪正式推出刀片電池,用高安全性征服動力電池測試領域的“珠穆朗瑪峰”——針刺測試,掃除動力電池安全發展上的最后一塊障礙,把動力電池發展重新拉回到以安全為本的正確道路上。
近年來,磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池一直處于競爭的關系,特別是在電動乘用車領域,因能量密度的優勢,三元鋰逐漸占據上風,而安全性較為突出但能量密度比較低的磷酸鐵鋰只能屈居次席。如今,比亞迪刀片電池技術出鞘,磷酸鐵鋰電池將卷土重來。
■通過針刺測試?重新定義安全標準
刀片電池作為比亞迪最新研發的超級磷酸鐵鋰電池,將電芯做成了刀片形狀,長度可以根據電池包的尺寸進行定制,最長可以達到2米多。這讓刀片電池在成組時可以跳過“模組”,直接組成電池包,提高了安全性。
在乘用車上廣泛應用的三元鋰電池,在溫度超過300℃時就會產生自燃甚至爆炸,一些高鎳電池熱失控溫度甚至低于200℃,特別是出現內部短路故障或者發生碰撞事故導致電池組遭受擠壓、變形甚至穿刺的情況時,容易引起升溫自燃并引發新能源汽車安全事故。
在同樣的測試條件下,三元鋰電池在針刺試驗中瞬間出現劇烈的溫度變化,表面溫度迅速超過500℃,并發生極端熱失控,開始劇烈燃燒,電池表面的雞蛋被炸飛;傳統磷酸鐵鋰電池在被穿透后無明火,有煙霧從電池卸壓閥噴出,表面溫度達到200℃~400℃,電池表面的雞蛋被高溫烤焦。而比亞迪刀片電池在穿透后無明火,甚至無煙霧,電池表面的溫度僅有30℃左右,電池表面的雞蛋無變化。
這一結果證明刀片電池可避免傳統動力電池可能會發生的“熱失控”。比亞迪刀片電池第一次安全、高水平通過針刺測試,重新定義了新能源汽車的安全標準,引領了全球動力電池安全邁向新高度。
■續駛里程提升?綜合競爭力有優勢
電動汽車空間利用率越高,有限的空間就可以布置更多的電池。比亞迪刀片電池通過結構創新,在成組時可以跳過模組,與傳統有模組電池包相比,體積利用率提升50%以上,續駛里程達到高能量密度三元鋰電池的同等水平。同時,這樣的結構創新,使得電池系統復雜度大幅下降,產品穩定性提升并降低故障率,讓新能源汽車的安全和品質更有保障。
比亞迪方面表示,相比三元鋰電池,刀片電池在電池使用壽命上同樣具有明顯的優勢。得益于電池循環次數大幅度提升,刀片電池擁有超過100萬公里的使用壽命,提升整車的實用性,未來的產品優勢也將進一步顯現。
■刀片電池前景廣闊?磷酸鐵鋰老樹開新花
除了較高的安全性之外,刀片電池還具有高電壓放電能力,能夠為純電動汽車提供更強勁的動力輸出和加速性能。以即將發布的比亞迪漢EV為例,在搭配全球首次量產應用的“高性能碳化硅MOSFET電機控制模塊”之后,百公里加速時間僅需3.9秒,成為“3秒俱樂部”新成員。
此外,搭載了刀片電池的比亞迪漢EV,NEDC續駛里程達到605公里,在日常通勤的情況下基本可以實現每周一充,極大地提升了動力效率和便利性。同時,在較為擁堵的城市道路情況中,純電動汽車無論經濟性、能耗比還是駕乘感受方面,都要遠遠超越傳統的燃油汽車。
在新能源汽車這個發展日新月異的領域,比亞迪通過刀片電池技術讓磷酸鐵鋰電池老樹開新花。這也充分說明,比亞迪是一家具有創新基因的企業。
(中國汽車報)