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比亞迪正憑”刀片電池”越過新能源車變革的鋒刃

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年03月27日  

刀片電池的橫空出世,令新能源界掀起新一輪的熱議。在電動汽車百人會上,比亞迪董事長兼總裁王傳福首次提及了比亞迪的刀片電池,這是基于磷酸鐵鋰技術打造的全新電池技術,其將率先應用于比亞迪全新中大型新能源轎車漢上。刀片電池的加入,令這款新車能獲得至高605KM的純電續航里程。


目前,市面上在售的新能源汽車電池組大致可分為兩大類,乘用車電池組大多為三元鋰離子電池,而磷酸鐵鋰離子電池則更常出現在商用車型上。據統計,2019年新能源汽車裝機量約為117.5萬輛,其中三元鋰離子電池裝機量為37.5GWh,占比達60%,而磷酸鐵鋰離子電池裝機量為20GWh,占比僅為32%。令兩種技術路線形成如此大差距的因素是什么?這還得從政策講起。電池技術路線的逐鹿,磷酸鐵鋰離子電池將扳回一城


眾所周知,磷酸鐵鋰離子電池是比亞迪的發家之作,而我國新能源汽車在發展初期,走的是國家推廣、補貼和商用的路線,因此彼時的比亞迪憑借磷酸鐵鋰技術路線占據了先導優勢。直至后來,我國新能源汽車補貼政策開始傾向續航里程和能量密度方面,于是高能量密度和高續航里程成為了獲得高補貼的重點。在同等體積、同等重量的情況下,三元鋰離子電池更高續航、更大能量密度、更高效充電效率的優勢盡顯,加之政策導向用途,令三元鋰離子電池后來居上。由此令不少車企都棄用磷酸鐵鋰離子電池,轉投三元鋰離子電池。


目前,主流的三元鋰離子電池多為以鎳鈷錳為正極材料的電池。這種電池中,鎳含量的占比越高,意味著電池的能量密度越大,但相應的動力鋰電池的穩定性越差;而錳含量越高,動力鋰電池的穩定性越高,但能量密度越低。根據鎳鈷錳的含量配比,鎳鈷錳三元鋰離子電池又被分為532、622、811等類別。


受限于三元鋰離子電池的特性,不少車企在推高能量密度的同時,也伴隨著不少的汽車自燃情況發生。僅去年國內就有超百起新能源乘用車原地自燃的事故發生,由此也令消費者對新能源車可靠性出現更大的顧慮。


相反,磷酸鐵鋰離子電池在安全性方面擁有更高的保障,但能量密度一直是制約其發展的瓶頸,而刀片電池的誕生正好解決這一難題。技術革新,令磷酸鐵鋰離子電池煥發第二春


所謂的刀片電池,實質上本體亦是磷酸鐵鋰離子電池,只是新技術通過改變電芯布局形態,使其在更小的體積內,儲納更大的能量。據比亞迪的申請專利顯示,全新的刀片電池所采用的是方形鋁殼的長電芯設計方法,將電芯進行扁平化的設計,其電芯的最長長度可以達到2.5米,是傳統磷酸鐵鋰離子電池的十倍以上。


之所以被命名為刀片電池,是因為這樣的長電芯通過陣列式布局,可像刀片相同插入電池包。如此做法,一來可大幅提升電池組的空間利用率、新增能量密度,據工信部信息顯示,搭載于比亞迪漢EV上的刀片電池能量密度重量比140Wh/kg。


其次,能保證各個電芯擁有足夠大的散熱面積,使整體散熱性更優。再者,較以往的磷酸鐵鋰離子電池,刀片電池的電芯還可實現無模組化,直接集成為電池包,從而大幅提升集成效率。此外,刀片電池的使用壽命較傳統三元鋰離子電池更高,電池循環次數得以大幅提升,最高可達百萬公里使用壽命。


另一方面,由于刀片電池的失控溫度高于三元鋰離子電池,因此其安全性也更高,在抗變形、耐擠壓、刺穿方面的表現更強,電池組內部的短路幾率微乎其微,不易誘發新能源車原地自燃現象。


刀片電池做先導,電池制造者正擊破技術壁壘


實際上,磷酸鐵鋰離子電池和三元鋰離子電池的技術并沒有絕對的孰勝孰優,只存在相對的適用性。比亞迪通過對磷酸鐵鋰離子電池的短板進行創新升級,使其各方面的表現更為出色,在市場逐漸失去政策傾斜的情況下嶄露頭角,與三元鋰離子電池再次決高下。截至今年一月份,國內新能源汽車市場銷量已呈現六連跌,加之特斯拉的闖入,令許多自主品牌的新能源車企嗟嘆連連,而這正給了比亞迪突圍的機會。


許多消費者不愿意選購新能源車型的重要原因是技術不成熟、擔憂安全性、續航焦慮等等,而這些顧慮在刀片電池到來后將得到一定的改變。比亞迪將刀片電池應用于其全新的中大型新能源轎車漢EV上,以品牌旗艦的力量向市場一眾勁敵宣示實力。


憑借能量密度重量比高達180Wh/kg的寧德時代811電池,廣汽傳祺AionLX突破了純電續航里程650km的大關,因此不少人將刀片電池與811電池作比較。的確,當前刀片電池140Wh/kg的能量密度重量比不敵寧德時代811電池的180Wh/kg水平,但據悉,比亞迪將在未來兩年規劃單體能量密度重量比達180Wh/kg以上的新一代產品,何況寧德時代811電池現階段仍正式未裝車量產。


從比亞迪刀片電池的面世,我們不難發現新能源汽車行業正悄然發生變化。三元鋰離子電池一直是新能源車企的主流之選,但當磷酸鐵鋰離子電池迎來技術革新再度入市時,三元鋰離子電池的競爭力將逐漸減弱。


不僅是比亞迪的刀片電池,特斯拉近期也與寧德時代商談,計劃為國產車型配備無鈷電池,即磷酸鐵鋰離子電池,而寧德時代也正積極研發能量密度更高的CTP鐵鋰離子電池。


可以預見的是,能量密度更高的磷酸鐵鋰離子電池將成為新能源車企的新選擇,比亞迪也正努力越過刀鋒,成為新能源汽車發展新浪潮下的先驅。


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