不到兩周后,搭載刀片電池的比亞迪漢EV就在深圳下線,成為全球首款搭載刀片電池的量產(chǎn)車。刀片電池加持漢EV,會(huì)給這款備受矚目的車型帶來哪些優(yōu)勢?
安全,安全,還是安全
重要的事情說三遍。能夠順利通過針刺測試的刀片電池給漢EV帶來的最大利益就是安全!
近年來,在新能源車動(dòng)力電池的選擇上,越來越多的廠家傾向使用三元鋰動(dòng)力電池。這種電池最大的優(yōu)點(diǎn)是能量密度高,即在單位體積或單位重量下,可以攜帶更多電量,從而提高續(xù)航里程。
但三元鋰電池的缺點(diǎn)也很明顯,就是熱穩(wěn)定性差。在高溫下,三元鋰電池正極材料會(huì)產(chǎn)生激烈的化學(xué)反應(yīng)并釋放出氧氣,一旦溫度超過200攝氏度,三元鋰電池就有可能發(fā)生自燃甚至爆燃。
盡管動(dòng)力電池廠家和新能源汽車廠家會(huì)采取各種手段化解三元鋰電池的“熱失控”風(fēng)險(xiǎn),但是一些極端情況還是會(huì)導(dǎo)致電池過熱自燃,危及生命安全。比如,當(dāng)動(dòng)力電池包遭受火焰炙烤時(shí),或者,在一些事故中,電池包被擠壓變形,甚至被刺破刺穿,致使電池電芯的內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞時(shí),再或者一些極個(gè)別的電池電芯由于制造工藝缺陷而導(dǎo)致內(nèi)部短路時(shí),三元鋰動(dòng)力電池會(huì)因?yàn)?“熱失控”而引起自燃。
最近兩年來,由于一些新能源汽車廠家為了解決電動(dòng)車的“續(xù)航里程痛點(diǎn)”,不斷提升三元鋰電池的能量密度,從而增加了三元鋰電池本身的不穩(wěn)定性,使新能源車的電池自燃事故出現(xiàn)了上升趨勢,讓蓬勃發(fā)展的新能源車行業(yè)不得不面臨日趨嚴(yán)峻的“安全痛點(diǎn)”。
比亞迪漢EV搭載的刀片電池為解決這一“安全痛點(diǎn)”帶來了答案。刀片電池采用磷酸鐵鋰正極材料,這種材料比三元鋰正極材料有著更好的熱穩(wěn)定性。如果遭遇前面說到的“極端情況”,磷酸鐵鋰的反應(yīng)會(huì)比三元鋰“沉著”和“溫柔”許多,采用這種材料的電池在溫度上升到500攝氏度后才有發(fā)生自燃的可能,且刀片電池獨(dú)特的長條形狀及其所采用的專利生產(chǎn)工藝,使得熱量不易聚積,電池升溫緩慢——這進(jìn)一步提升了安全性,降低了自燃可能。
結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,不僅安全那么簡單
如果認(rèn)為搭載刀片電池的漢EV只是提升了安全性,那就太小看刀片電池的實(shí)力了。事實(shí)上,刀片電池在“成組”變成電池包搭載漢EV后,還給漢EV帶來了安全之外的優(yōu)勢。
刀片電池的電芯被設(shè)計(jì)成了又長又薄的形狀,形似“刀片”;而傳統(tǒng)的三元鋰動(dòng)力電芯大多被設(shè)計(jì)成了一本書或者一本詞典大小,被稱為“塊狀電池”或者“方形電池”;還有的廠家將三元鋰電池做成一個(gè)個(gè)圓柱形,和常見的五號(hào)電池類似。
在制作新能源車電池包的過程中,圓柱形電芯的空間利用率較低,因此未被廣泛采用;塊狀電池的空間利用率好,但在成為電池包之前,需要先將幾個(gè)或十幾個(gè)塊狀電池捆扎在一起形成“模組”,再將若干個(gè)模組連接起來才能整合成電池包。刀片電池包則是將幾十甚至上百個(gè)“刀片”密集排列在一起,直接固定在電池包內(nèi)。
這使得刀片電池包內(nèi)部的空間利用率比塊狀電池包的空間利用率提高了50%。這樣一來,即便磷酸鐵鋰刀片電池的能量密度低于三元鋰電池,漢EV電池包的帶電量也可做到接近79kWh,與同等大小三元鋰電池包的帶電量接近。加之漢EV采用了更為高效的電機(jī)電控技術(shù)和低風(fēng)阻設(shè)計(jì),其工況續(xù)航里程可輕松達(dá)到605公里,超過很多采用三元鋰電池的車型。
此外,就如同一根筷子一折就斷,一把筷子很難折斷的道理一樣,上百片長度不到一米的刀片電池電芯緊密排列在一起,“團(tuán)結(jié)的力量”令漢EV電池包的整體強(qiáng)度大大提升。在發(fā)生碰撞時(shí),漢EV的電池包能給整車安全提供額外幫助。
高度降低,優(yōu)化空間和風(fēng)阻系數(shù)
乘用車的電池包大多安裝在車廂地板下的底盤上。如果電池包安裝位置過低,離地間隙變小,勢必影響車輛的通過性,并增加電池包磕底的機(jī)會(huì)。為了保證離地間隙,減少電池包磕底的機(jī)會(huì),車廂地板就需要設(shè)計(jì)得更高些。但車廂地板抬高了,座椅位置就會(huì)變高,從而擠占乘員頭部空間。如果想獲得寬敞的頭部空間,就需要把車廂的高度設(shè)計(jì)得再高些。但對(duì)于中大型轎車而言,車廂變高又會(huì)影響造型流線,增加風(fēng)阻系數(shù),進(jìn)而增加能耗。這一對(duì)對(duì)矛盾在電動(dòng)轎車的開發(fā)中很難實(shí)現(xiàn)完美平衡。
解決問題的最好辦法在于降低電池包的厚度,讓電池包不再“上下受氣”。 漢EV搭載的刀片電池包還有一個(gè)特點(diǎn),就是“矮”——這是由于刀片電池電芯“苗條”的“身材”決定的。
漢EV搭載的刀片電池包的主體部分(連同電池包下方的底護(hù)板在內(nèi)),垂直高度比采用塊狀電池的電池包矮了近50毫米,甚至比采用圓柱形電池的電池包還要矮。這個(gè)垂直高度的優(yōu)勢直接讓利給車內(nèi)空間和整車造型——在確保乘坐空間充裕的前提下,漢EV的整車造型依舊保持了轎跑車的優(yōu)雅身段,并且創(chuàng)造出全球量產(chǎn)車前十名的風(fēng)阻系數(shù)——0.233Cd。優(yōu)秀的風(fēng)阻系數(shù)帶來了漢EV能耗下降,續(xù)航里程提升。
刀片電池被業(yè)內(nèi)專家評(píng)價(jià)為“新能源車領(lǐng)域最漂亮的創(chuàng)新”。當(dāng)?shù)镀姵卮钶d漢EV后,它給整車帶來的優(yōu)勢會(huì)得到進(jìn)一步展現(xiàn),帶來更多漂亮的成績。
關(guān)注比亞迪
比亞迪是一家致力于“用技術(shù)創(chuàng)新,滿足人們對(duì)美好生活的向往”的高新技術(shù)企業(yè)。比亞迪成立于1995年2月,經(jīng)過25年的高速發(fā)展,已由成立之初的20人壯大到今天的22萬人,并在全球設(shè)立30多個(gè)工業(yè)園,實(shí)現(xiàn)全球六大洲的戰(zhàn)略布局。比亞迪業(yè)務(wù)布局涵蓋電子、汽車、新能源和軌道交通等領(lǐng)域,并在這些領(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用,從能源的獲取、存儲(chǔ),再到應(yīng)用,全方位構(gòu)建零排放的新能源整體解決方案。比亞迪是香港和深圳上市公司,營業(yè)額和總市值均超過千億元。
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