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比亚迪汉ev刀片电池容量-比亚迪汉ev刀片电池多少钱

tamoadmin 2024-08-09 人已围观

简介1.相比普通锂电池 刀片电池在安全性上有什么优势?2.比亚迪刀片电池能用多久3.比亚迪刀片电池:首创无模组电池包,能量密度、安全性再突破4.比亚迪汉售21.98万起 但DM版非刀片电池5.特斯拉想用,汉EV搭载,磷酸铁锂电池为何重返视野?6.“刀片电池”横空出世,比亚迪激活了磷酸铁锂电池的“第二春”?相比普通锂电池 刀片电池在安全性上有什么优势?在上一期《电车知识学堂》中,我们介绍了目前主流三元锂

1.相比普通锂电池 刀片电池在安全性上有什么优势?

2.比亚迪刀片电池能用多久

3.比亚迪刀片电池:首创无模组电池包,能量密度、安全性再突破

4.比亚迪汉售21.98万起 但DM版非刀片电池

5.特斯拉想用,汉EV搭载,磷酸铁锂电池为何重返视野?

6.“刀片电池”横空出世,比亚迪激活了磷酸铁锂电池的“第二春”?

相比普通锂电池 刀片电池在安全性上有什么优势?

比亚迪汉ev刀片电池容量-比亚迪汉ev刀片电池多少钱

在上一期《电车知识学堂》中,我们介绍了目前主流三元锂电池对于电池安全的防护设计,而最近还有一款新型的电池频频被推上热搜,引起了广泛的讨论,它就是我们今天的主角---刀片电池。

“刀片电池”中的“刀片”指的是其单体电芯的形状,并非是什么前所未有的黑科技,它在化学层面上的本质仍然是我们熟知的磷酸铁锂电池,但通过不断优化的物理结构设计以及材料更新,它与三元锂电池的差距已经越来越小,今天我们就来看看比亚迪是如何做到的,新的刀片电池与三元锂电池相比有什么优势。

●?用CTP思路提升空间利用率

目前常见传统结构的电池包内部长这样(不分三元锂还是磷酸铁锂):

传统电池包内部结构

图中上半部分为6块模组,每一个模组都是由多个同样的小电芯封装组成,最后再将多个模组安装在带有固定横梁与纵梁的框架中,本身从电芯到模组的空间利用率在80%左右,而从模组到电池包要被连接部件和内部骨架挤占不少空间,空间利用率还要再损失一半,最终电芯只占电池包总体积的40%左右。

对于天生能量密度较高的三元锂电池来说还好,但对于原本能量密度难以做高的磷酸铁锂电池来说则明显限制了单体电芯的能量密度以及总容量的提升。

比亚迪刀片电?

对此,比亚迪选择先从电池的结构入手,突破传统电池框架的限制,打造了长条形的磷酸铁锂电芯,通过CTP(Cell?to?Pack)设计思路,直接取消了电池包内部的框架,通过横向密集排列的多排电芯,将内部空间的利用率提升到了60%左右。

最为直接的结果就是电池包整体的能量密度以及容量的提升。以搭载最新刀片电池的比亚迪汉EV为例,其电池包总能量为76.9kWh,能量密度140Wh/kg,工信部的续航里程能够达到605km,已经达到了新能源车续航水平的第一梯队。

新的CTP设计思路不仅让刀片电池在性能参数上达到了平均水平,由于减少了电池组装模组的端板、侧板以及用于固定模组的框架、螺栓等紧固件,还降低了部分制造成本,提升制造效率。

●?刀片电池的安全性

比亚迪的刀片电池和“刀”并没有什么关系,只是由于其电芯形状十分特别,又长又薄,就像刀片一样,故称之为“刀片电池”。应用在比亚迪汉EV车型上的电芯长度为1米,宽约10厘米,厚度仅为2厘米,单体电压3.34V,容量可达100Ah,这是之前的电芯形式上从未出现过的形状。

1、外力挤压

在之前的文章中,我们分析过锂电池会发生的最严重的安全性问题就是燃烧甚至爆炸,出现这些问题的根源在于电池内部的热失控,而避免热失控首先的要求就是在发生碰撞时,避免电芯收到外力挤压。

比亚迪的刀片电池在电池包的外侧依然设计有类似汽车防撞梁的吸能盒结构,能通过变形吸能来抵御对电池包本体的冲击,而刀片电芯则直接竖向紧密排列,并固定在电池包的边框上,让每块电芯本身也变成结构件,成为支撑电池包的横梁。一根薄薄的横梁起不到什么作用,但横梁数量一多,就会形成有点类似“一把筷子拧不断”的效果,并且面积最大,最容易发生弯折的部分正好面向车头与车尾,外部有更为充足的缓冲区域。

刀片电池在100-800kN的测试标准中,电池包只发生了轻形,未冒烟和起火,而在三点压强测试中,刀片电池最终可以承受445kN的压力,其可承受的碰撞、挤压强度确实比传统的电池包结构还要强。

2、电芯热失控

已经发生的新能源电动汽车事故大部分与动力电池的热失控有关,或由于碰撞挤压、或由于过充过放,最终导致电芯过热起火。

普通的三元锂电池在超过200℃时就有可能发生热失控,且正极材料含镍越高就越不稳定(目前能量密度最高的NCM811电池表示正极的镍、钴、锰配比为8:1:1,理论上最不稳定),若BMS无法及时断电散热,就非常容易发生燃烧。

而磷酸铁锂正极材料本身的热稳定性就比三元锂要好不少,在500℃以内都有着极高的稳定性,超过800℃时才有发生热失控的可能。此外即便发生热失控,磷酸铁锂电池的放热也非常缓慢,且分解时不会释放氧气,减少了起火的风险。

对比同样材料的传统电池,刀片电池的长条结构散热面积大,伴随而来的还有整个电路的回路长,产热能力低。总结起来就是:发热量低和散热性能好,那么热失控或自燃的概率也就小了很多。

在针对锂电池最难的针刺试验中,比亚迪按照GB/T?31485-2015的针刺试验方法,将电池充满电,用直径为5mm的耐高温钢针,以(25±5)mm/s的速度,从垂直于电池极板的方向贯穿整块电池,人为的创造一个极限情况下的短路环境,来考验电池受损最严重时的安全性。

在穿刺后,NCM622三元锂离子电池瞬间剧烈燃烧,表面温度超过500℃。传统的磷酸铁锂块状电池在经过短暂的反应时间后,电池开始膨胀并打开了泄压阀,将内部高温液体与气体喷出,虽然没有产生明火,但表面温度也升高至200℃-400℃,虽然也有一定危险,但总体上还在控制范围之内。

最后刀片电池的电压在穿刺后还只是以很缓慢的速度下降,并且没有冒烟起火现象,表面的最高温度也仅停留在30-60℃,十分安全。退一步讲,就算在极端情况下出现热失控,搭载刀片电池的车型也能提供更长的逃生及救援时间。

●?写在最后

在公共充电桩等设施尚未大规模普及的今天,新能源车对高能量密度、高续航的追求仍然是主流目标。三元锂电池的正极材料从原本的333、532、622,再到811,随着能量密度的不断提高,电池的热稳定性也会变差,近期多起电动车的自燃也让人们对电动车的安全性越来越关注。

而比亚迪刀片电池的出现,打开了一道解决新能源汽车续航与安全矛盾的全新大门,既然刀片电池在结构上有着空间利用率高、散热面积大、电路回路长、产热能力低的特点,那么我们是否可以将三元锂电池也做成“刀片”的形状呢,这或许是未来的另一个方向。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

比亚迪刀片电池能用多久

太平洋汽车网刀片电池的最大使用寿命长达8年120万公里,反复充放电的次数可以超过3000次。2021款Model3Performance高性能全轮驱动版的三元锂电池容量为76.8kWh,NEDC续航也是605km。

比亚迪刀片电池是比亚迪新能源领域的核心产品,这种电池具有续航高充电快寿命长安全性好的特点,如果我们要买比亚迪的新能源车,肯定要选搭载了刀片电池的车型。

比亚迪刀片电池用在哪些车上截止至2021年10月,搭载了刀片电池的比亚迪车型如下表所示:车型DM-iDM-pEV比亚迪汉无三元锂刀片电池秦PLUS刀片电池无刀片电池宋PLUS新能源刀片电池无刀片电池唐新能源刀片电池三元锂刀片电池海豚无无刀片电池宋Pro新能源非最新款非最新款非最新款比亚迪e2无无刀片电池元Pro无无刀片电池秦新能源无无刀片电池秦Pro新能源无无非最新款宋MAX新能源非最新款非最新款非最新款比亚迪e1无无刀片电池比亚迪D1无无刀片电池比亚迪e3无无刀片电池通过上表可以发现比亚迪刀片电池的使用是有一点规律的:

1、所有2021款车型的EV版本都用了刀片电池,宋Pro新能源、宋MAX新能源和秦Pro新能源因为还停留在19款,所以就不是刀片电池。

2、所有DM-i车型都是刀片电池,DM车型不是,可能是因为DM车型的性能取向不适合目前刀片电池的充放电特性,但已经有消息称比亚迪正在调试了。

刀片电池使用8年什么意思这是比亚迪官方的宣传,刀片电池的最大使用寿命长达8年120万公里,反复充放电的次数可以超过3000次。本身磷酸铁锂电池因为材料的原因寿命就要比三元锂电池更高,再加上刀片电池是进一步优化的磷酸铁锂电池,所以能有较长的寿命理所当然。

不过由于刀片电池的本质仍然是磷酸铁锂电池,所以还是会在低温环境下掉很多的续航。主要的原因是正极的锂离子游离的能力会随温度下降而降低,使得电池容量减少。当温度达到零度,电池的容量最多只能维持70%,负十度时只剩下50%。

(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)

比亚迪刀片电池:首创无模组电池包,能量密度、安全性再突破

3月29日,比亚迪宣布正式推出“刀片电池”。顾名思义,刀片电池是指内部电池单体形似刀片的新型电池包,正极材料依旧是比亚迪最擅长的磷酸锂铁,兼具长寿命和长续航的特征。同时,刀片电池特别的结构优势,还使其彻底摆脱了传统动力电池在针刺穿透测试时可能会发生的“热失控”噩梦,重新定义了新能源汽车的安全标准,?引领全球动力电池安全新高度。

比亚迪集团董事长兼总裁王传福表示:“‘刀片电池’体现了比亚迪彻底终结新能源汽车安全痛点的决心,更有能力将引领全球动力电池技术路线重回正道,把‘自燃’这个词从新能源汽车的字典里彻底抹掉。”

什么是“刀片电池”?

刀片电池是一种针对电池包的设计专利,它的内部将很多形似刀片的电池单体集合成电池阵列,所以被称作刀片电池。与传统的电池包相比,刀片电池最大的变化就是改变了电池单体的形状,不需要模组,可以直接布置在电池包内,简化了制作工艺、组装复杂度、生产成本、重量,并提升电池包的能量密度。

传统的电池包封装主要有三大部分:电池单体→电池模组→电池包。

传统的单体动力电池普遍都用圆柱形结构,因其体积很小,不易布置,需要先将许多单体电池装到一个立方体模组内,再安装进电池包。比如,目前主流的21700三元锂电池,是指直径为21毫米,高度为70毫米的圆柱形电池。特斯拉老款85千瓦时电池包,内部足有约7104节18650三元锂电池。

(传统有模组的电池包)

这种有模组的电池包有两大缺点:

其一,材料和空间耗费较高,而且装配步骤复杂。传统动力电池包因为需要电池模组,不但需要耗费时间将单体电池装配进模组内,模组壳体、电池包横梁和纵梁、BMS电池管理系统为了监控到每个电池单体所需的线束和传感器,都是一笔不小的费用。另外,传统动力电池包内圆柱形电池单体之间、电池模组之间都存在间隙,需要为结构梁预留位置,这些被浪费掉的空间成为了降低电池包能量密度的元凶。

其二,故障率、管理和维修成本高。传统动力电池包内电池单体数量庞大,潜藏的故障率给BMS电池管理系统带来了巨大的工作压力,如何及时监控并管理好每个单体电池,一直都是困扰车企的难题。而且,传统动力电池包复杂的内部结构,也成为了后期维护保养、更换电池单体时的负担。

比亚迪的刀片电池是基于无模组理念开发而来,它对电池单体进行了改进,利用形似刀片的硬壳长电池单体,省去拼装模组的步骤,直接将电池单体安装在电池包内。

刀片电池(无模组电池包)封装可分为两大部分:电池单体→电池包。

专利显示,刀片电池单体的长度可在600毫米到2500毫米之间。因为这种电池单体尺寸很长,无需组成模组就能够直接安装在电池包内,而且其还用了硬壳结构,可以通过电池单体本身提高电池组刚度,使电池组在外力作用下不易发生形变,进而减少甚至完全省去电池包内的横梁和纵梁。

无模组电池包的一大不可忽视的好处就是可以提升电池包内的空间利用率。比亚迪官方表示,传统的有模组电池包内空间利用率仅有40%,刀片电池的空间利用率可达60%-80%,提升了50%以上。

在大幅提升系统质量能量密度以及体积能量密度的同时,去掉模组这一层中间结构,也使电池包复杂度大幅下降,由此也带来了更高的产品稳定性和更低的故障率。比亚迪股份有限公司副总裁、弗迪电池有限公司董事长何龙在发布会上介绍,比亚迪刀片电池内仅有100个电池单体。

为何选择“磷酸锂铁”?

当前新能源汽车里用的主流动力电池有两种:三元锂电池和磷酸锂铁电池。

三元锂电池因为电池比能量高,可以带来更大的续航能力,且更易满足国家补贴标准,应用较多。但其劣势也很明显,三元锂电池热稳定性较差,在250-300℃高温就会分解产生大量游离态氧,并且因为三元锂材料的化学反应尤其强烈,一旦释放氧分子,电解液在高温作用下就会迅速燃烧,随即发生爆燃现象。

相比之下,磷酸锂铁电池虽然电池比能量相对偏低,但其磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固,难以分解。即便在高温或过充状态下,也不会像钴酸锂一样结构崩塌发热或是形成强氧化性物质,拥有良好的安全性。

三种动力电池针刺对照测试结果:

比亚迪前不久还进行了一次三元锂电池、磷酸锂铁块状电池、刀片电池的对比针刺穿透测试。这项针对电池热失控的测试,因为会使电池内部发生短路现象,导致电池内部温度和压力迅速上升,甚至引发起火爆炸,一向都被车企视作噩梦。甚至有传言称,最新的强制性国标《电动汽车用锂离子动力蓄电池安全要求》征求意见稿,取消电芯针刺试验,就是因为三元锂电池因为热稳定性较差,无法通过这项测试。

比亚迪这次的测试结果差异明显,也证明了两种正极材料的热稳定性区别。热稳定性较差的三元锂电池在针刺穿透过后马上爆炸起火,电池表面的鸡蛋也被炸飞;磷酸锂铁块状电池无明火、有烟,表面温度200℃-400℃;比亚迪刀片电池针刺穿透后,无火、无烟,表面温度30℃-60℃,显著优于三元锂电池和磷酸锂铁电池。

磷酸锂铁电池优于三元锂电池,是因为热稳定性更好。同样用磷酸锂铁作为正极材料的比亚迪刀片电池优于磷酸锂铁块状电池,则是因为其刀片形态的结构,使内部电极卷数明显小于块状电池,所以被刺穿时内部因短路产生的热量也就更少,而且更大面积的外壳也有助于散热。

另外,磷酸锂铁电池的寿命也要更长,循环寿命普遍可达2000次以上,而三元锂电池的循环寿命则普遍在1200次以上。也就是说,磷酸锂铁电池即使是每天完全充放电一次,也可以使用5.48年。

写在最后:

严格意义上讲,比亚迪刀片电池更像是电池包形态的创新,而不是一种电池单体技术的创新。因为,刀片电池的最大改变不在技术,而是变为刀片形状的电池单体,可以省去部分工序和制造成本,拥有更高的能量密度和稳定性。

据王传福现场透露,刀片电池目前仅在比亚迪汉EV车型上搭载应用,其他车型暂无规划。汉EV是比亚迪在今年年中推出的一款纯电动中大型轿车,综合续航里程可达605公里,百公里加速时间3.9秒。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

比亚迪汉售21.98万起 但DM版非刀片电池

作者:郝俊

主编意见:比亚迪汉上市了,而其备受关注和热捧的就是搭载的刀片电池。不过购买的时候可要看清楚了……并不是全系列都搭载了刀片电池,尤其是汉DM,不仅不是刀片电池,连电池材质都不是磷酸铁锂而是三元锂。如果真的是因为当初的针刺实验而选择购买汉系列,记得长续航版和四驱版才是用的更安全的刀片电池。选购的时候要看仔细了,这回可是售价不同材质不同,千万别贪了便宜买错车。

2020年7月12日晚间,比亚迪汉正式上市,共推出4款配置车型,包括三款纯电动车型(汉EV)和一款插混动力车型(汉DM),综合补贴后售价区间为21.98-27.95万元。新车用Dragon?Face家族式设计语言,两款超长续航版车型的NEDC续航里程为605km,四驱高性能版车型的NEDC续航里程为550km;汉DM在纯电模式下NEDC续航里程为81km。据悉,未来比亚迪将在全国建设超100家商圈体验空间,并为比亚迪汉车主提供2+2无忧以及5+5尊享服务。另外,比亚迪官方还表示,基于5G技术,汉EV还将会推出5G版车型。

比亚迪汉的外观依然用家族式Dragon?face的造型设计,与灵感来自于龙须形态的日间行车灯和位置灯,实现了形式与功能的完美结合。汉EV前脸展现出典型的纯电车型元素,封闭式格栅配合狭长的前大灯组,营造出浓郁的未来感;汉DM前脸则更具冲击力,大尺寸下格栅在大量镀铬饰条的修饰下展现出类似于点阵式格栅的效果。

车侧高腰线贯穿整身,与D柱的溜背线条完美融合,以轿跑之姿展现运动硬朗气息。汉EV长宽高分别为4980/1910/1495mm,轴距为2920mm。汉DM长宽高分别为4960/1910/1495mm,轴距为2920mm。跟汉EV相比,车身长度少了20mm。车尾处左下方用了“EV”和“DM”的标识,以凸显其身份。贯穿式尾灯设计,极具科技氛围,同时有效拉伸了视觉宽度,令新车从后面看上去重心更低,给人以蓄势待发的既视感。

车内融入了中式美学概念,以及对称式设计,整体色调用了红黑双色设计,红色系的座椅加上中控台、方向盘以及门板上的红色装饰,进一步突出了运动的属性。双辐式平底方向盘等设计,为内饰增添运动气息;电子挡把本身更加精致,按键区域还增加了拨杆式的功能选择,可以对驾驶模式进行选择。配置上配备了12.3英寸液晶仪表盘、15.58英寸中控屏(内嵌DiLink?3.0智能网联系统)、“龙鳞”纹理的氛围灯、APA全场景自动泊车、整车OTA远程升级、12向电动调节座椅、菱形缝线工艺座椅、后排出风口、15W手机无线充电、后排USB、220V电源等。安全配置则搭载了DiPilot智能驾驶系统,DiDAS。值得一提的是,APA自动泊车将是首次应用于比亚迪汉车型。

汉EV两款超长续航版车型(中低配车型)配备最大功率222马力,峰值扭矩330牛·米的前电机,其0-100km/h加速时间为7.9秒;四驱高性能版车型(高配车型)在前电机的基础上又增加了最大功率272马力、峰值扭矩350牛·米的后电机,其0-100km/h加速时间为3.9秒。续航方面,三款EV车型都用了比亚迪自研的磷酸铁锂刀片电池,电池容量为76.9kWh。两款超长续航版车型的NEDC续航里程为605km,四驱高性能版车型的NEDC续航里程为550km。值得一提的是,高性能版车型还搭载了一套Brembo高性能刹车系统。

汉DM目前仅有一款车型,该车配备了最大功率192马力的2.0T发动机和最大功率244马力、峰值扭矩330牛·米的电机组成的混动系统,综合最大功率为436马力,峰值扭矩为650牛·米。其0-100km/h的加速时间为4.7秒。续航方面,该车搭载了一块电池容量为15.2kWh的三元锂电池,纯电模式下该车的NEDC续航里程为81km。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

特斯拉想用,汉EV搭载,磷酸铁锂电池为何重返视野?

在电动汽车领域,有两大电池经常被提及,那就是三元锂电池和磷酸铁锂电池。只不过由于电池能量密度更高,所以近些年三元锂电池被应用得更多,而磷酸铁锂电池则仿佛被遗忘在了角落里。

不过,近期特斯拉有可能用磷酸铁锂电池的新闻和比亚迪汉EV搭载“刀片电池”的消息一出,又将大家的注意力引到了磷酸铁锂电池身上。沉寂多年,磷酸铁锂电池为何能在这个时候掀起风浪?买车君这就为大家解密。

电池成本更低

买车君认为,特斯拉想要使用最新研发出的磷酸铁锂电池,就是看上了这种电池的价格优势。

在正极材料中,磷酸铁锂电池使用的是磷酸铁锂(LiFePO4),而三元锂电池使用镍钴铝(NCA)或镍钴锰(NCM),电池名称也由此而来。由于三元锂电池含有一种价格昂贵的钴元素,所以在成本上,三元锂电池要比磷酸铁锂电池更高些。有数据显示,截至2019年底,国内三元锂电池包的单价为1.05元/Wh,而磷酸铁锂电池的为0.8元/Wh。

据悉,特斯拉的磷酸铁锂电池将由宁德时代提供,如果这件事能够顺利推进,那特斯拉的电池成本将有望降低至少10%。在实现国产之后,特斯拉一直在推进零部件的国产化,此次的电池类型转变无疑是最重要的一环。

此前,特斯拉国产Model?3将售价降至29.905万元,这一举措让车圈一片哇然,认为此举将会进一步压缩自主新能源车的生存空间。现在,电池成本的降低无疑会让这款车拥有更多降价空间,竞争力的再次提升将会给对手带来更大的压力。

能量密度提升

其实,磷酸铁锂电池的成本一直都有优势,而特斯拉与比亚迪之所以等到现在才将它用于自己的重磅车型上,与该电池的能量密度提升密不可分。

前几年,磷酸铁锂电池电芯的能量密度在120-140Wh/kg左右,封包后的能量密度在90-100Wh/kg左右,相较特斯拉21700电池(三元锂电池)的300Wh/kg差距明显。

随着CTP技术的出现,目前磷酸铁锂电池提供的续航已经可以与三元锂电池媲美。例如比亚迪汉EV就搭载了自研的“刀片电池”,这一最新的磷酸铁锂电池可以为车辆提供605km的NEDC续航里程,达到了主流的三元锂电池续航标准。除了比亚迪,宁德时代也已经将CTP技术用于磷酸铁锂电池生产,未来有望供应特斯拉。

以往的动力电池是先由电芯组成模组,再由模组拼合成电池包,最后一个电池包往往包含数十个电池模组。CTP(Cell?To?Pack)指的是电芯直接成包技术,减少了模组,甚至去掉了模组,提升了电池系统的能量密度。而且由于生产步骤的减少,电池成包率也大大提升,进一步降低了成本。

值得一提的是,得益于电池系统能量密度的提升,比亚迪汉EV也能享受到新能源补贴。据2019年国家补贴政策显示,享受补贴车辆的电池系统的能量密度不低于125Wh/kg,而汉EV的电池系统能量密度为140Wh/kg,符合要求。

目前,比亚迪、力神等电池厂商已经可以量产电芯单体能量密度达190Wh/kg(有望达220Wh/kg)的磷酸铁锂电池,尽管封包后的系统能量密度会有所降低,但是续航里程已经不逊色于由三元锂电池组成的电池系统。

安全性更优

除了成本更低,且组成电池包后提供的续航也不逊色于三元锂电池,买车君认为磷酸铁锂电池出色的安全性能也是其获得汽车厂家青睐的重要原因。

实验数据显示,磷酸铁锂电池的自燃温度是800℃,三元锂电池则是200℃。很显然,搭载磷酸铁锂电池的车辆很难发生自燃,这是三元锂电池无可匹敌的天然优势。此外,磷酸铁锂电池在面对冲击或者穿刺破坏时也很难发生爆炸,这在碰撞类的交通事故中可以有效保障车辆驾乘人员的生命安全。

续航里程和电池安全是目前阻碍纯电动车普及的两大关键因素,当磷酸铁锂电池能够提供用户满意的续航里程,又能将整车成本往下压,甚至可以充分保障车内人员的安全的时候,它也就有了更多被市场肯定的可能。

完全取代三元锂电池不现实

虽然目前磷酸铁锂电池的能量密度有了明显提升,且具备成本低、安全性高、循环寿命长等特点,但是充电性能差、抗低温性差,以及电芯单体能量密度难有跨越式发展依旧会成为该电池普及的阻碍。

在2020年工信部第二批新能源产品申报目录中,搭载磷酸铁锂电池的车型有11款,其电池系统能量密度最大为140Wh/kg,而三元锂电池的系统能量密度最高为180Wh/kg。可以看到,即使有了CTP技术加持,磷酸铁锂电池的系统能量密度依旧难以超越三元锂电池。

总之,就算现在的磷酸铁锂电池续航能力已经可以与三元锂电池媲美,但面对无止境渴望长续航的消费者,磷酸铁锂电池还是很难有完全替代三元锂电池的机会,不过可以肯定,未来必定会有更多搭载全新磷酸铁锂电池的产品推出。

得益于系统续航能力的提升,磷酸铁锂电池重新成为了许多车企的备选能源,虽无法真正替代三元锂电池,但是它可以给消费者带来续航能力不低,且性价比更高的纯电产品,满足更多人的绿色出行需求。不过,无论是磷酸铁锂还是三元锂电池,它们都只是现阶段的一种比较合适的选择,当它们面对不久之后就会登场的固态电池,恐怕都没有太多反抗的余地。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

“刀片电池”横空出世,比亚迪激活了磷酸铁锂电池的“第二春”?

“刀片电池”的横空出世,令新能源界掀起新一轮的热议。在电动车百人会上,比亚迪董事长兼总裁王传福首次提及了比亚迪的”刀片电池”,这是基于磷酸铁锂技术打造的全新电池技术,其将率先应用于比亚迪全新中大型新能源轿车汉上。”刀片电池”的加入,令这款新车能获得至高605KM的纯电续航里程。

目前,市面上在售的新能源汽车电池组大致可分为两大类,乘用车电池组大多为三元锂电池,而磷酸铁锂电池则更常出现在商用车型上。

据统计,2019年新能源汽车装机量约为117.5万辆,其中三元锂电池装机量为37.5GWh,占比达60%,而磷酸铁锂电池装机量为20GWh,占比仅为32%。令两种技术路线形成如此大差距的因素是什么?这还得从政策讲起。

电池技术路线的逐鹿,磷酸铁锂电池将扳回一城

众所周知,磷酸铁锂电池是比亚迪的发家之作,而我国新能源汽车在发展初期,走的是国家推广、补贴和商用的路线,因此彼时的比亚迪凭借磷酸铁锂技术路线占据了先导优势。

直至后来,我国新能源汽车补贴政策开始倾向续航里程和能量密度方面,于是高能量密度和高续航里程成为了获得高补贴的重点。

在同等体积、同等重量的情况下,三元锂电池更高续航、更大能量密度、更高效充电效率的优势尽显,加之政策导向作用,令三元锂电池后来居上。由此令不少车企都弃用磷酸铁锂电池,转投三元锂电池。

目前,主流的三元锂电池多为以镍钴锰为正极材料的电池。这种电池中,镍含量的占比越高,意味着电池的能量密度越大,但相应的动力电池的稳定性越差;而锰含量越高,动力电池的稳定性越高,但能量密度越低。根据镍钴锰的含量配比,镍钴锰三元锂电池又被分为532、622、811等类别。

受限于三元锂电池的特性,不少车企在推高能量密度的同时,也伴随着不少的汽车自燃情况发生。仅去年国内就有超百起新能源乘用车原地自燃的事故发生,由此也令消费者对新能源车可靠性产生更大的顾虑。

相反,磷酸铁锂电池在安全性方面拥有更高的保障,但能量密度一直是制约其发展的瓶颈,而”刀片电池”的诞生正好解决这一难题。

技术革新,令磷酸铁锂电池焕发“第二春”

所谓的”刀片电池”,实质上本体亦是磷酸铁锂电池,只是新技术通过改变电芯布局形态,使其在更小的体积内,储纳更大的能量。据比亚迪的申请专利显示,全新的”刀片电池”所用的是方形铝壳的长电芯设计方案,将电芯进行扁平化的设计,其电芯的最长长度可以达到2.5米,是传统磷酸铁锂电池的十倍以上。

之所以被命名为”刀片电池”,是因为这样的长电芯通过阵列式布局,可像“刀片”一样插入电池包。如此做法,一来可大幅提升电池组的空间利用率、增加能量密度,据工信部信息显示,搭载于比亚迪汉EV上的”刀片电池”能量密度重量比140Wh/kg。

其次,能保证各个电芯拥有足够大的散热面积,使整体散热性更优。再者,较以往的磷酸铁锂电池,”刀片电池”的电芯还可实现无模组化,直接集成为电池包,从而大幅提升集成效率。此外,”刀片电池”的使用寿命较传统三元锂电池更高,电池循环次数得以大幅提升,最高可达百万公里使用寿命。

另一方面,由于”刀片电池”的失控温度高于三元锂电池,因此其安全性也更高,在抗变形、耐挤压、刺穿方面的表现更强,电池组内部的短路几率微乎其微,不易诱发新能源车原地自燃现象。

“刀片电池”做先导,电池制造者正击破技术壁垒

实际上,磷酸铁锂电池和三元锂电池的技术并没有绝对的孰胜孰优,只存在相对的适用性。比亚迪通过对磷酸铁锂电池的短板进行创新升级,使其各方面的表现更为出色,在市场逐渐失去政策倾斜的情况下崭露头角,与三元锂电池再次决高下。

截至今年一月份,国内新能源汽车市场销量已呈现六连跌,加之特斯拉的“闯入”,令许多自主品牌的新能源车企嗟叹连连,而这正给了比亚迪突围的机会。

许多消费者不愿意选购新能源车型的主要原因是“技术不成熟”、“担忧安全性”、“续航焦虑”等等,而这些顾虑在”刀片电池”到来后将得到一定的改变。比亚迪将”刀片电池”应用于其全新的中大型新能源轿车汉EV上,以品牌旗舰的力量向市场一众劲敌宣示实力。

凭借能量密度重量比高达180Wh/kg的宁德时代“811电池”,广汽传祺Aion?LX突破了纯电续航里程650km的大关,因此不少人将”刀片电池”与“811电池”作对比。

的确,当前”刀片电池”140Wh/kg的能量密度重量比不敌宁德时代811电池的180Wh/k平,但据悉,比亚迪将在未来两年规划单体能量密度重量比达180Wh/kg以上的新一代产品,何况宁德时代811电池现阶段仍正式未装车量产。

从比亚迪”刀片电池”的面世,我们不难发现新能源汽车行业正悄然发生变化。三元锂电池一直是新能源车企的主流之选,但当磷酸铁锂电池迎来技术革新再度入市时,三元锂电池的竞争力将逐渐减弱。

不仅是比亚迪的”刀片电池”,特斯拉近期也与宁德时代商谈,为国产车型配备无钴电池,即磷酸铁锂电池,而宁德时代也正积极研发能量密度更高的CTP铁锂电池。

可以预见的是,能量密度更高的磷酸铁锂电池将成为新能源车企的新选择,比亚迪也正努力越过刀锋,成为新能源汽车发展新浪潮下的先驱。

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