关于刀片电池,比亚迪还没有告诉你的事

电动邦 2020-04-03 16:24

“终结新能源汽车安全痛点”、“倒逼新能源汽车行业做出改变”、“三元电池过不了针刺测试,所以新国标拿掉了强制标准”……万万没想到这种“罗氏相声”般的发布会,有朝一日竟然会出现在汽车行业,而且说这话的,还是向来以“理工男”形象示人的比亚迪。

这一切,都是因为一款电池——比亚迪刀片电池。

关于刀片电池,比亚迪还没有告诉你的事

比亚迪为了这款“刀片电池”,不仅仅只是DISS友商而已,更是拿出了“掀桌子不吃了”的勇气。要知道,除了还没上市的汉EV,比亚迪其他车型可也都搭载的是三元锂电池。

这种狠起来,连自己的命都革的做派,真的值得么?

■ 为了安全,的确值得

刀片电池最大的优势就是安全,甚至比一般磷酸铁锂电池的针刺实验结果还要出色,更别说三元锂电池。这也是为什么,发布会一开始王传福就疯狂地DISS现有的三元电池体系。

的确,过去几年国内对三元锂电池的能量密度非常看重。从NCM523到NCM622,再到NCM811,三元电池中镍的含量越来越高,能量密度越来越高,热稳定性则越来越差。另一边,消费者对续航的需求,也在水涨船高——从400km到500km,再到600km,小鹏P7甚至到了700km。很难讲是谁影响了谁,但结果就是各家都在攀比新车的能量密度和续航里程,消费者看到一辆新车的电池能量密度太低或者续航里程不高,也会下意识的认为这是一辆“完蛋玩意儿”。

关于刀片电池,比亚迪还没有告诉你的事

刀片电池的横空出世,或许真的能做到“修正”行业现状,“更正”消费者观念。以磷酸铁锂电池为基础的刀片电池,通过改变电池包结构,提升包内空间利用率,从而达到提高续航的目的。需要注意的是,刀片电池并没有提升磷酸铁锂电池单体能量密度。以比亚迪汉EV为例,工信部申报信息中,77kWh的电池包,能量密度却只有140Wh/kg,依旧比不上三元锂电池。

可是,它安全!

关于刀片电池,比亚迪还没有告诉你的事

上面这张三元锂电池、普通磷酸铁锂电池和刀片电池分别做针刺实验的图片,充分说明了刀片电池在安全性方面的优势。同样的针刺试验后,刀片电池不仅无烟、无名火,而且表面升温幅度小(仅30℃-60℃),说是吊打友商一点都不夸张。欧阳明高院士解释说,这是因为刀片电池散热面积大,而且由于电池短路的回路很长,产热速率比较小,所以升温慢。比亚迪自己则总结,磷酸铁锂电池有4个优点:

1、放热启动温度高

2、放热慢

3、产热少

4、不释氧

此前,比亚迪也曾向媒体透露,刀片电池不仅电极材料使用更加稳定的磷酸铁锂材质,而且还使用了高温陶瓷涂层,来降低电芯内短路概率。

■ 刀片电池会成为电池安全的救星吗?

先说结论:恐怕很难。因为想让如此多的车企和电池供应商,彻底放弃现有三元电池体系,无异于痴人说梦。况且你有张良计,我有过墙梯,宁德时代的CTP技术也并非等闲之辈。

关于刀片电池,比亚迪还没有告诉你的事

宁德时代CTP技术电池模组示意图

我们知道,刀片电池的一大优势是体积比能量密度高,甚至能与NCM811电池持平。然而,对三元锂电池而言,CTP技术不仅能提升体积比能量密度,还能显著提高重量比能量密度。它能够最大程度的减少电池Pack内部,各个模组之间的侧板、底板、连接线束、固定件、非必要的横梁,纵梁等零部件,对于电池的轻量化非常有帮助;以宁德时代CTP技术为例,新产品的重量比能量密度能达到200Wh/kg,比现在NCM811的整包重量比能量密度,又高出一个档次。

我们大胆假设,当比亚迪的刀片电池为消费者建立起“电池安全”的观念后,宁德时代们能否通过CTP技术,让已经非常成熟的NCM523和NCM622的整包能量密度再次上升一个台阶,同时还能满足对于电池安全的需求?

答案是肯定的!

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比亚迪刀片电池整包

因此客观的讲,刀片电池能够复苏一部分磷酸铁锂电池的市场份额,但主流还是三元锂电池。根据GGII的分析预测,2020年磷酸铁锂动力电池市场占比有望超过30%,磷酸铁锂材料出货量占比将超过25%。

老话说:小孩子才做选择,大人全部都要。或许未来不算短的时间内,比亚迪会坚持磷酸铁锂和三元锂齐头并进的市场策略。毕竟,没人说弗迪系只能生产刀片电池——长安e-Rock,一款NEDC续航605km的紧凑型纯电SUV,搭载的就是比亚迪的三元锂电池。

我猜测,这或许也是发布会上,王传福表示目前只有比亚迪汉EV将会搭载刀片电池,而其他车型暂无规划的原因。

■ 刀片电池还有哪些需要回应的质疑?

1、低温性能

磷酸铁锂电池是个怕冷不怕热的家伙。低温环境下,磷酸铁锂电池正极材料活性下降,能够发生移动带来放电电流的锂离子数量下降,导致电池容量下降。数据表明,0°C 时磷酸铁锂电池的容量保持率约60~70%,-10°C时为40~55%,-20°C时为20~40%。

关于刀片电池,比亚迪还没有告诉你的事

因此,磷酸铁锂电池的低温性能,是其绕不开的一个质疑。遗憾的是,发布会上比亚迪并未提及。

2、维修成本

刀片电池的另一个特点是:电芯既是能量体,又是结构件。因此,100多个电芯直接用胶水粘在底壳托盘上。那么问题来了,如果某块儿电芯出了问题,是否需要更换整块电池PACK?由此产生的维修成本,显然要比单独更换一个模组高得多,谁来为此买单?

关于刀片电池,比亚迪还没有告诉你的事

解决方式很简单,比亚迪为消费者提供电池PACK的终身质保就行。然而,对比亚迪来说,能够接受吗?

3、电压测量不稳定

这是理想汽车CEO李想回答网友评论时提出的一个质疑。李想表示,磷酸铁锂电压测量不稳定,对EREV和PHEV也是个灾难,因为会扰乱控制策略。

关于刀片电池,比亚迪还没有告诉你的事

我们知道,给电池测量电压的目的,是为了精准的估算电池的剩余容量,也是为了保证单个电芯不过充、不过放,延长电池的使用寿命。那么,刀片电池是否如李想所说,无法应用在EREV和PHEV车型上?

比亚迪自家的汉DM似乎说明了答案——的确不能。

关于刀片电池,比亚迪还没有告诉你的事

上图是比亚迪汉DM的工信部申报信息,明确写到汉DM车型使用的是“镍钴锰酸锂电池”,而非“磷酸铁锂电池”。

那么,新的问题来了——为什么纯电动车型使用磷酸铁锂电池就不受电压测量不稳定的影响?我们也期待日后比亚迪的答案。

以上三点,其实远远谈不上“质疑”,充其量只是大家对刀片电池的“好奇”罢了!希望日后,比亚迪能够透露更多关于刀片电池的技术资料。

■邦点评

我非常认可比亚迪对于新能源汽车安全的重视,也很期待比亚迪能够在三元电池体系的包围下,在乘用车领域重塑磷酸铁锂电池的昔日荣耀。只是,三元锂电池的安全性真像比亚迪说的那样不堪一击么,刀片电池又真的如比亚迪说的那么完美无缺么?

或许站在比亚迪的角度是的,但电动邦的读者一定不要偏听偏信。关于刀片电池,咱们今年冬天一测便知;关于三元锂电池的高能量密度同安全性的关系,要知道它们向来是彼此依存,且呈现出螺旋上升的趋势。

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