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新能源汽车自燃顽疾有望根治
比亚迪刀片电池正式发布
中国电力新闻网见习记者 邓恢平
3月29日,比亚迪股份有限公司(简称“比亚迪”)在深圳通过线上发布会正式对外发布刀片电池,这一受到市场广泛关注的新一代动力电池革新产品终于揭开面纱。
针刺测试“脱颖而出”
刀片电池,顾名思义,就是外形如刀片一样长而薄的电池。其形状不同于传统的圆柱和方形电池,而是一个扁平的长方体。这一创新不仅意味着对传统动力电池外形的颠覆,而且实现了对传统动力电池性能的突破。
比亚迪董事长兼总裁王传福在发布会上表示,刀片电池采用磷酸铁锂正极材料,最大的特点就是安全,比亚迪要用刀片电池捍卫新能源汽车安全底线,把“自燃”从新能源汽车字典中抹去。
当前,针对动力电池产品安全性的测试项目有将近300项,其中针刺测试是最难通过的一关,被公认为是动力电池安全标准的珠穆朗玛峰。针刺测试主要是模拟新能源汽车在极端情况下,如严重碰撞变形、割底以及其他情况引发的内部短路等问题时动力电池是否会发生自燃。
比亚迪副总裁、弗迪电池有限公司董事长何龙表示,相比磷酸铁锂块状电池和三元材料动力电池,刀片电池在针刺测试中表现优异,不冒烟、不起火,是首款在针刺测试中“脱颖而出”的动力电池产品。此外,在挤压至断裂、300摄氏度高温、过充等环境下,也不出现起火爆炸的现象。
发布会上,比亚迪公布了三元材料动力电池、磷酸铁锂块状电池和刀片电池接受针刺测试的视频。
视频结果显示,三元材料动力电池在被针刺后发生爆炸起火,电池表面温度超过500摄氏度;磷酸铁锂块状电池无明火、有冒烟,电池表面温度达到200~400摄氏度;刀片电池则无明火、无冒烟,电池表面温度约30~60摄氏度。
刀片电池在针刺测试中表现优异的原因,中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高在线上发布会连线时分析,一方面是刀片电池呈长条形,散热面积大;另一方面是短路回路长,产热低。
续航里程接近三元材料电池
刀片电池未问世之前,动力电池的能量密度和安全性是“鱼”和“熊掌”不可兼得的关系。三元材料动力电池安全性低,但是能量密度高,相同体积电池包续航里程更长;磷酸铁锂电池安全性高,但是能量密度低,续航里程短。
何龙在发布会上介绍,刀片电池包有接近三元材料电池的体积比能量密度,这也意味着搭载刀片电池的新能源汽车在具备高安全性的同时,续航里程也能接近搭载三元材料电池的新能源汽车。
这主要得益于刀片电池大大提升了 电池包的空间利用率。传统电池包为了保证电池模组不受撞击和振动损坏,在电池包内加了许多梁,电池包留给电池模组的空间只有50%。就像一栋房子,由于有很多柱子和梁的存在,房子的空间利用率也会大大降低。
加之传统动力电池包是由电芯组成电池模组,再由电池模组组成电池包,电池模组的空间利用率只能达到80%,所以电池包整体留给电池的空间利用率只有40%。
而刀片电池包则直接由一块块电芯直接组成电池包,有效减少了非电池零部件数量,电池包整体空间利用率可达到60%,意味着相同体积的电池包,能携带更多电池,从而大幅提高电池体积比能量密度。
“刀片电池直接由电芯组成电池包,不仅可以提升电池包空间利用率,而且构成了类似蜂窝铝板结构,可以大幅增 强电池包强度。”何龙比喻,刀片电池就像一把直尺,从横面很容易折断,但是从立面则很难折断,加之每个电池包均由100块刀片电池电芯组成,每块电芯都相当于一根梁,相比传统电池包只用几根梁,强度不但不会降低,反而能够大大提高。
王传福表示,刀片电池将在比亚迪王朝系列“汉”纯电车型上首先搭载,该款车型预计于今年6月上市。
对未来动力电池发展趋势,王传福指出,应具备三个特性,一是高安全性,二是长续航里程,三是减少对钴、镍等稀有金属的依赖。
欧阳明高也表示,未来动力电池发展方向主要为“三个创新”,一是新材料和电化学体系创新,如研发新材料动力电池、固态电解质等;二是智能化创新,打造智慧电池;三是设计和产品工程创新,比亚迪刀片电池就是很好的案例。
责任编辑:张媛媛 投稿邮箱:网上投稿