刀片電池——比亞迪改變行業格局之“刀”


刀片電池——比亞迪改變行業格局之“刀”


從今年1月份開始,比亞迪和特斯拉的股票都蹭蹭的往上漲。特斯拉是國產車型開始交付了,股票上漲好理解。那麼為什麼比亞迪也跟著漲呢?《車業雜談》認為原因有二:

一、在中國電動汽車百人會上,比亞迪董事長兼總裁王傳福透露,將於今年首次量產新一代的磷酸鐵鋰電池——刀片電池。相比傳統磷酸鐵鋰電池,刀片電池的體積比能量密度提升了50%,而且具有高安全長壽命等特點,整車壽命可達百萬公里以上。


刀片電池——比亞迪改變行業格局之“刀”


二、有消息稱,特斯拉將在國產車型上使用無鈷電池,大概率為磷酸鐵鋰電池。而比亞迪正是最早一批研發磷酸鐵鋰電池的車企,積累的經驗和技術成果都處於行業領先。

為何被三元鋰電池壓得喘不過氣的磷酸鐵鋰電池,突然受到了兩家行業巨頭的青睞?或許搞清楚了刀片電池,就能對這個問題有個更清晰的認識。

刀片電池:或能顛覆電動車行業

不管是磷酸鐵鋰電池還是三元鋰電池,其原理都是通過嵌入、嵌出鋰離子來實現充放電功能。而磷酸鐵鋰的晶格在這個過程中的體積變化很小,與鈦酸鋰一起被稱為“零相變材料”,這就給磷酸鐵鋰電池優秀的循環性能提供了基礎。普通三元鋰電池的充電循環次數為800次左右,而磷酸鐵鋰電池的充電循環次數能達到2000-2500

之間。所以市面上很多搭載三元鋰電池的新能源汽車,在使用兩三年後會發現續航下降明顯,而採用磷酸鐵鋰電池的新能源汽車在這方面表現要好得多。


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搭載在汽車上的動力電池,其安全性是不得不考慮的問題。磷酸鐵鋰電池的安全性表現主要有兩個方面:

一、 原料上的安全。磷酸鐵鋰電池不含任何重金屬與稀有金屬,獲得了SGS的無毒認證,符合歐洲RoHS規定,是綠色環保電池。不僅是生產、使用過程中無汙染,廢舊的磷酸鐵鋰電池在回收時產生的汙染也較小。而三元鋰電池因含有重金屬和稀有元素,如何在生產和回收過程中保護環境,成了最大的難題。此外,在原材料的開採也是個難題。如今三元鋰電池不能少的鈷,全球儲量有一半是在剛果(金),那裡的人們基本是在無保護的情況下手工開採。要知道輝鈷礦中含有砷,是世界衛生組織國際癌症研究機構公佈的一類致癌物,其化合物三氧化二砷就是我們古代常說的砒霜。

二、 使用上的安全。三元材料在200℃以上就會分解,而且分解時會釋放氧分子,從而引發劇烈燃燒,甚至爆炸。而磷酸鐵鋰的分解溫度在750℃左右,且在分解時無氧析出,安全性表現非常出色。所以我們看到,特斯拉時不時傳出自燃事件,而比亞迪卻擁有15年0事故的良好口碑。


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磷酸鐵鋰這麼好,為什麼現在卻是三元鋰電池的天下呢?關鍵還是續航!磷酸鐵鋰電池的單體能量密度偏低,目前行業內主流水平為150-180Wh/kg 。對應的,特斯拉最新使用的21700電池,單體能量密度已達到300Wh/kg。而對於乘用車來說,一個更重要的參數是系統體積比能量密度

,即在有限的空間裡如何承載更多的電量。遺憾的是,目前磷酸鐵鋰電池在這方面也沒明顯優勢,也就是說同級別的乘用車,採用三元鋰電池的車型續航往往續航更高。不管是補貼政策還是消費者購車偏好,續航里程都是最重要的參考因素之一,所以磷酸鐵鋰電池受市場冷落也就不奇怪了。

比亞迪的刀片電池所做的,就是繼續發揮磷酸鐵鋰電池的優勢,並補足能量密度方面的劣勢。簡單來說,刀片電池是種扁平的長方體電池,可根據需求靈活調整尺寸。相較“電芯-電池模組-電池包”的傳統電池封裝模式,刀片電池相當於將“電芯”和“電池模組”整合在了一起。通過這種設計上的優化,電池包的體積比能量密度能夠得到明顯提升。而且結構變得更精簡,意味著電池包中的附加組件大大減少,也就是帶來系統能量密度的提升。據公開的信息顯示,比亞迪刀片電池的系統能量密度達到了140Wh/kg,與三元鋰電池的差距明顯縮短。換而言之,採用磷酸鐵鋰電池的車型,已經可以達到同級別採用三元鋰電池車型相近的續航里程。


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所以比亞迪的刀片電池,將對新能源汽車市場帶來至少兩個方面的改變。如果有兩款續航相近的電動車,一款是採用更安全、壽命更長的磷酸鐵鋰電池,一款是採用三元鋰電池,消費者會怎麼選?當補貼退坡,甚至完全退出後,相信這對消費者並不是一個很難抉擇的問題,這是其一。另一方面,當前電動汽車的保值率低,很大一部分原因是因為續航衰減厲害。而磷酸鐵鋰電池因為其優秀的循環性能,使用壽命隨隨便便超

百萬公里。暫且不提三元鋰電池,就算是傳統燃油車開個百萬公里,也得考慮換個發動機了。要說刀片電池顛覆當前的電動車行業,並非沒有可能。而我們可以肯定的是,擁有刀片電池的比亞迪,將在後補貼時代擁有強大的競爭力

漢:比亞迪刀片電池的首次試水

漢朝,一統中原,北驅匈奴,是我國曆史上最強盛的朝代之一。比亞迪將新車型命名為漢,可見對其寄予厚望。從目前工信部的信息來看,比亞迪漢將提供純電和插電式混合動力兩個版本,純電版本又分為單電機和雙電機兩種動力。其中單電機車型的最大功率為163kW,最大扭矩330N·m,NEDC續航里程為605km;雙電機車型增加了一臺最大功率200kW,最大扭矩350N·m的電機,也就是說系統綜合最大功率已達到363kW,高於特斯拉Model 3 Performance的340kW。目前續航里程達到600km左右的車型屈指可數,如果加上個“磷酸鐵鋰電池”的限定條件,那麼比亞迪漢是唯一一款


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不僅動力性能出色,比亞迪漢也是集多種黑科技於一身。TA是國內首個搭載博世IPB的新能源車型!IPB全稱為Integrated Power Brake(集成制動控制系統),即將iBooster(機電伺服助力剎車系統)和ESP(車身電子穩定系統)的功能優化、整合在一起。比亞迪漢還將搭載DWT-B(Dynamic Wheel Torque by Brake)輪端扭矩矢量控制系統、CST(Comfort Stop)舒適停車功能等一系列黑科技。這意味著,漢不僅會是比亞迪續航最長的一款車型,也將是比亞迪操控最好的一款車型。


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此外,在內外飾設計方面,漢也是開啟了比亞迪的新篇章。其前臉基本延續了概念車e-SEED GT的設計,封閉式前格柵配合銀色的“龍鬚”看起來非常前衛。而DM車型因為考慮到發動機進氣、散熱等因素,還是採用了我們熟悉的“Dragon Face”前臉。車身側面雖沒有采用概念車上那麼激進的造型,但整體線條看起來非常動感。可以說,比亞迪漢是目前

比亞迪技術、設計的集大成者

從“技術為先”到“技術、設計兩手抓”的比亞迪

漢之所以能夠在技術、設計方面都做到行業領先,與比亞迪的發展歷程是分不開的。1995年,電池領域的副教授王傳福,在獲得表哥呂向陽的投資後,成立了比亞迪實業。在短短數年內,比亞迪就成為了全球第二大充電電池生產商。到了2003年,王傳福力排眾議決定進軍汽車行業。其實從比亞迪進軍汽車行業伊始,王傳福就決定要將其擅長的電池技術與汽車結合起來。所以我們看到2006年,比亞迪第一款搭載磷酸鐵鋰電池的F3e電動汽車就已研發成功。緊接著2012年,比亞迪在北京車展上推出了5.9秒破百的秦DM,刷新了人們對國產車的認識。


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擁有一位副教授總裁的比亞迪,就決定了其“技術為先”的發展戰略。換句話來說,比亞迪就是抱著搞科研的精神來造車。所以我們看到,比亞迪不僅在電池領域保持全球領先,同時也是國內首家自研缸內直噴發動機和雙離合變速箱的車企。此外,過年期間的疫情爆發,比亞迪之所以能夠迅速轉產消毒液和口罩,也是因為比亞迪的研發中心本來就有對各種材料的研發。


刀片電池——比亞迪改變行業格局之“刀”


技術出身的王傳福並不是個“宅男”,他也明白現在是個“看臉”的時代。所以比亞迪陸續從奧迪挖來了沃爾夫岡·艾格,從法拉利挖來了歡馬·洛佩慈,從奔馳挖來了米歇爾·加帕內蒂。“設計天團”的加入,讓比亞迪的車型有了脫胎換骨的變化。而2019年比亞迪全球設計中心“黑水晶”的落成啟用,則意味比亞迪已經將“設計”提升至與“技術”同等重要的地位。

寫在最後:在“三元鋰電池時代”,比亞迪就連續數年奪得了世界新能源汽車銷量冠軍。即將面世的刀片電池,或將整個電動汽車行業拉回到“磷酸鐵鋰”這個比亞迪最擅長的賽道。而“技術、設計兩手抓”的比亞迪,或將憑藉這把“刀”,再次改變新能源汽車的市場格局。


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