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比亞迪“亮刀”會否掀起行業技術革命 刀片電池正式量產 工廠首次向外界開放

發布日期:2020-06-12            信息來源:中華工商時報            【打印】       分享到: 


  電動汽車究竟需要怎樣的動力電池?毋庸置疑,“安全第一”。

  就在三個月前,備受關注的比亞迪“刀片電池”正式問世并量產。在面向全球直播的線上發布會上,比亞迪公布其續航里程達到了三元鋰電池的同等水平,更順利通過了令后者望而生畏的“針刺測試”——在動力電池界,通過這一安全測試的難度堪比登頂珠穆朗瑪峰。

  電動汽車電池線路之爭

  刀片電池問世之前,電池安全問題困擾新能源乘用車已久。

  電動汽車的電池安全問題,一般是指電池的熱失控。目前電動車常用的兩種主流電池分別是磷酸鐵鋰材料電池和三元鋰材料電池?!傲姿徼F鋰材料電池具有放熱啟動溫度高、放熱慢、產熱少、材料在分解過程中不釋放氧氣不易起火四大優勢。在500℃的溫度下,磷酸鐵鋰材料結構都非常穩定,但三元鋰材料在200℃左右就會發生分解,且化學反應較劇烈,更容易引發熱失控?!备サ想姵毓靖笨偨浝韺O華軍介紹。

  他說,盡管磷酸鐵鋰電池在安全性上有著三元鋰電池不可比擬的優勢,但由于能量密度不及三元鋰,磷酸鐵鋰電池在上一波與三元鋰電池的路線之爭中,還是敗下陣來。

  但有著“電池大王”之稱的比亞迪集團董事長王傳福并沒有放棄對磷酸鐵鋰電池的再研發。經過不斷的嘗試探索,功夫不負有心人,刀片電池橫空出世。

  “針刺測試”檢測刀片電池安全性

  安全是刀片電池最大的特點,在線上發布會上通過有著動力電池安全試驗界“珠穆朗瑪峰”之稱的針刺測試,是刀片電池安全性能的有力佐證。

  孫華軍介紹,長96厘米、寬9厘米、高1.35厘米的單體電池,通過陣列的方式排布在一起,就像“刀片”一樣插入到電池包里面,在成組時跳過模組和梁,減少了冗余零部件后,形成類似蜂窩鋁板的結構等——刀片電池通過一系列的結構創新,實現了電池的超級強度的同時,電池包的安全性能大幅提升,體積利用率也提升了50%以上。

  “因為刀片電池能夠大大減少三元鋰電池因電池安全和強度不夠而增加的結構件,從而減少車輛的重量,所以我們的單體能量密度雖然沒有比三元鋰高,但是能夠達到主流三元鋰電池同等的續航能力?!彼嘎?。

  精益求精鑄就安全后盾

  位于重慶的弗迪電池工廠是目前比亞迪刀片電池唯一的生產基地,規劃年產能達20GWH。自2019年開工以來,僅1年時間就從一片空地變身為一個擁有精益化、自動化、信息化制造管理系統的世界級工廠。很多比亞迪獨創的刀片電池產線和生產設備都在這里誕生,其更“隱藏”著多項高度保密的核心技術。

  “首先,刀片電池在生產環境上的要求就極為苛刻?!睂O華軍說,為了最大程度降低電池的短路率,他們提出了一個粉塵分級管控的概念,在一些關鍵工序上,能夠做到一立方米空間內,5微米的顆粒不超過29個,這達到了與液晶屏生產車間相同的標準。

  嚴苛的環境和條件,只是確保刀片電池高安全性的“基礎”。據孫華軍介紹,生產刀片電池最大的難點和亮點,主要集中在“八大工藝”。

  “將近1米長的極片,能夠實現公差控制在±0.3mm以內、單片疊片效率在0.3s/pcs的精度和速度,在國際上屬于首創。這種疊片采用的是比亞迪完全獨立自主開發的設備和裁切方案,這是其他任何人想抄都抄不來的?!睂O華軍說。

  同時,比亞迪刀片電池生產過程中的配料、涂布、輥壓、檢測等其他工藝都達到了世界頂尖水平。除此之外,工廠工業4.0級別的制造、管理系統包括遍布生產車間、工序、條線的高精度傳感器,數以百計的機器人,以及高控制標準的品控體系等都是刀片電池生產高效、品質穩定的最強“后盾”。

  “實際上,我們每一個刀片電池產品還有一個專屬的‘身份證’,未來,產品在使用期間的各項數據也將為我們持續改進工藝、完善產品提供重要的參考?!睂O華軍稱,弗迪電池重慶工廠只是刀片電池的全球首個工廠,隨著產能的不斷擴大,刀片電池將向整個新能源汽車行業開放共享,讓行業和消費者受益,助力全球電動汽車發展步入新時代。

  “今天,幾乎你能想到的所有汽車品牌,都在和我們探討基于刀片電池技術的合作方案?!彼f。由于超過預期,比亞迪決定擴大“刀片電池”產能,重慶工廠將從目前年產能2GWh擴充至今年年底12GWh。

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