比亞迪三元電池專利
1、三元鋰電池將被終結?比亞迪祭出殺手鐧,刀片電池正式量產
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3月29日,比亞迪正式對外發布了2019年就受行業重度關注的刀片電池。並在發布會上傳達了不少了信息:
一、三元鋰電池不安全;二、比亞迪將回到磷酸鐵鋰路徑,潛力挖掘;三、豐田看中比亞迪這個電池技術;四、刀片電池對外放開;五、純電動汽車動力電池要將更換朝代。
比亞迪股份有限公司董事長兼總裁 王傳福
什麼是刀片電
比亞迪的刀片電池是比亞迪最新開發的新一代磷酸鐵鋰電池,其採用自家研發的長度大於0.6米的大電芯,電池單體同樣向大容量進化,但電芯形狀更加扁平、窄小,通過陣列的方式排布在一起,就像「刀片」一樣插入到電池包里,故被稱之為「刀片電池」。
全新一代刀片電池擁有300多項核心專利,其放電倍率更高,使用壽命都更長。體積能量密度和重量能量密度、設計強度、安全性(鐵鋰具備天然的安全和低膨脹率屬性)以及最重要的成本(預計綜合成本會降低30%)上,都更有優勢。
比亞迪股份有限公司副總裁?弗迪電池有限公司 何龍
從技術的角度來說,改善空間利用率(電池體積比能量密度)就是刀片電池的設計主核心。比亞迪通過將電芯進行扁平化設計,使得電池的電芯能量密度和體積能量密度變得更高(刀片電池的電池包的空間利用率可以達到60%)。
註:
①傳統模組中電池空間利用率80%,其他是結構件。傳統電池包中為了保持安全性有很多梁和柱,模組的空間利用率50%。傳統電池包中留給電池的空間只有40%。
②搭載刀片電池的電池包的空間利用率60%。電池空間利用率提升50%。
③刀片電池側立插入式排布,由100多個電池並列組成,電池堆強度高。
④比亞迪還在刀片電池的電池堆上加了2個類似蜂窩鋁板設計的高強度板。
刀片電
刀片在這里既是能量組又是結構件,整個設計下來,比亞迪刀片電池的電芯到pack的成組效率得到了明顯的提高,正極磷酸鐵鋰壓實密度還整整提高近10%。
它的原理和LG的590模組原理相似,適用度和寧德時代的CTP相似。即:1.做長硬殼電芯;2.電池可根據需求形成不同尺寸;
根據比亞迪專利顯示,刀片電池長度最長可以達到2.5米,是傳統普通磷酸鐵鋰電池的10倍以上,長條狀的電池散熱還更快.....其電芯尺寸非特定設計,為無模組方案,可以基於不同需求,形成不同尺寸的一系列電芯。
比亞迪通過「刀片」電池專利技術,使得普通電池包體積比能量密度(電池的能量與其體積之比)從251Wh/L提升至332Wh/L。
這意味著什麼?
這意味著純電時代高續航電車的主導者,將不再是天生能量密度高,但安全穩定性低的三元電池,而是被大家放棄的天生安全穩定性極高,但能量密度很低的磷酸鐵鋰電池。
註:
①三元鋰材料會在更低的200℃左右發生分解,而磷酸鐵鋰材料是在800℃左右。②三元鋰材料的化學反映更加劇烈,會釋放氧分子,在高溫作用下電解液迅速燃燒,發生連鎖反應。
③三元鋰材料比磷酸鐵鋰材料更容易出現失控著火,所以強調續航的新能源乘用車上大多都是用的三元鋰電池。強調安全性的客車和專用車使用的是磷酸鐵鋰電池。
④去年比亞迪曾經做過一個針刺實驗,主要系長而薄的設計在鋼針穿透後受創的面積小,因此觸發的內部短路發熱量也少。故採用磷酸鐵鋰正極的刀片電池只表現了輕微的電壓下降和表面溫度提升,穿刺位置無煙霧、火花出現,明顯優於普通鐵鋰和三元電池。
1)針刺試驗要求不冒煙、不起火,但此前幾乎沒有電池能做到,最後國標徵求意見稿把針刺這一項取消了。這可不是一般的實驗,比亞迪刀片做到此種表現,並不是簡單的牛X兩字可以形容。從某種程度上來說,已經是權威中的權威了。
刀片電池的對造電車有什麼好處?
1.性能和續航更強。
關注車的朋友應該還記得,前一段車則曾經發布一個關於使用LFP刀片電池的漢BEV資訊。
漢BEV是比亞迪首款使用刀片電池+磷酸鐵鋰的方案的車型,其電芯長度達到近1m,高度達到了90mm,厚度為13.5mm,在成組率上面,漢BEV?由170Wh/kg壓縮到了140Wh/kg,質量的比例竟然高達為82.3%。
性能和續航表現呢?後驅版本工況里程已經沖到了600km+,零百僅需3.9S左右...比亞迪真的將三元和鐵鋰的性能差距拉到了0,鐵鋰的表現甚至還優於三元。
新車即將上市,是騾子是馬,有機會車則一定會搞一輛給大家長期試試。
2.造成價格降低。
2019年三元鋰電池的市場行情大概是1000元/kWh,而磷酸鐵鋰電池的市場行情差不多是680元/kWh,我們以一組50kWh的電池包為例,磷酸鐵鋰電池會比三元鋰電池的便宜1.5萬元左右。
當三元和鐵鋰拉不開性能差距的情況下,對於大部分車企(尤其是補貼退坡後的造車新勢力)而言肯定是首選鐵鋰組成的刀片。
3.適用性變廣。
車企選擇電池,不僅僅需要考慮低成本方案,更要考慮企業長期的演進。前者是生存問題(在補貼退坡過程中這是首要問題,大家吃上飯才能考慮長遠),後者是品牌和企業長期發展的問題。
比亞迪刀片電池電芯最長可達2.5米,這樣體積的電池顯然不是為乘用車准備的,按照比亞迪目前的業務規劃,未來比亞迪純電動客車極有可能也會採用刀片電池。
這意味著什麼?
這意味著以三元鋰電池一家獨大的寧德時代或將從今天開始面臨史上最大的挑戰。
你以為這樣就結束了嗎?
工科之間的博弈向來都是最好看的。當前,新能源電池主要有:鋰電池,燃料電池,石墨烯電池。比亞的刀片電池依靠以上幾點,不出意外是可以改變整個追求續航不顧安全的市場。
但....這里還有一個但是,如今已經採用寧德時代電池的特斯拉,將在4月將召開「電池日」,推出新能源汽車下一代電池技術。
現在問題來了,三元鋰電池的轉折點會不會也要來了?
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2、讓比亞迪市值暴漲600億!「刀片電池」到底是什麼黑科技?
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大家好,我是電動車公社的社長。
社長有個土豪朋友,去年10月底想進股市投資,問我哪家新能源企業的股票值得買。
出於職業敏感,我給他推薦了幾支新能源的龍頭股,讓他先關注一下。
誰料這個憨憨直接上手買,3個月過去,特斯拉直接翻了個倍,而比亞迪更是:年初連續兩天開盤漲停,昨天又一度漲到9.9%,前前後後總共漲了快一半,分分鍾賺出一套房的首付。
Emmm……大概,有錢人的世界就是這么朴實無華且枯燥吧
特斯拉之前已經聊過了(戳這里),比亞迪這又是抽了什麼風瘋長呢?
這一切,還要從一場大會說起。
比亞迪1月中旬大漲的前一天,新能源汽車界大佬們組團在釣魚台國賓館開了個「中國電動汽車百人會」。
大佬們開會嘛,無非就是聊聊怎麼推動行業發展,以及如何在大環境下抱團取暖。而比亞迪董事長「船夫哥」在這次卻有點沒按常理出牌,公布了個勁爆消息:
比亞迪全新一代?「超級磷酸鐵鋰電池」,也就是比亞迪的「刀片電池」,很快就要和大家見面了!3月份,這款電池就會在重慶工廠正式下線,並用於年中發布的比亞迪漢EV車型上。
隨後,比亞迪國際合作事業部的總經理又添了把火:
他說「刀片電池」擁有300多項核心專利技術,而且相比原來,在性能和成本上都得到了大幅度的提升。而且已經在和一些夥伴合作(指豐田、奧迪、長安等廠家),希望能夠打造全球共享的電動化平台。最後還不忘鼓勵一下大家都能踴躍加入,促進電(bi)動(ya)化(di)的發展!
好傢伙,這倆消息一出,比亞迪第二天開盤就漲停!
短短一個多月後的2月18日,路透社又發出一個消息:特斯拉和寧德時代正在就合作「無鈷電池」碰面談判。
特斯拉和寧德時代一直都是行業風向標,這倆碰一塊那還了得?立刻引發了汽車行業和電池行業一場軒然大波!
業內人士都心知肚明,特斯拉轉變陣營,整個行業基本就會發生翻天覆地的變化,畢竟它是目前銷量最好的新能源車企,更是整個行業的風向標。
「現在特斯拉用的電池含鈷量為3%,下一代電池含鈷量要為零。」
緊接著又有消息人士曝出,特斯拉和寧德時代其實就采購磷酸鐵鋰電池談判快1年了,而且這次其實已經到了最後階段了,只是外人剛剛知道而已。
這下不得了,特斯拉和寧德時代股價瘋長就算了,跟著飆升的還有比亞迪,別忘了比亞迪可是磷酸鐵鋰大佬,而且一個月前剛大肆宣傳自己有「刀片電池」。
於是,一直徘徊在45塊左右的股價,一下漲到最高68.27塊,漲幅超過50%,市值前後增長600億!一夜之間成為快買不起的比亞迪。
這段時間好多朋友在我們公眾號上問「刀片電池」到底是什麼?要我找個時間和大家好好聊聊。今天我們就來好好看看~
01.刀片電池究竟是何方神聖?
在這之前,社長需要先和大家科普一下:
目前新能源車主流的兩種電池,一種是磷酸鐵鋰電池,另一種是三元鋰電池。
這兩種電池有什麼區別呢?我給大家做了一份表格:
簡單來說,三元鋰電池(鎳鈷鋁電池或鎳鈷錳電池)能量密度比較高,低溫性能出色,但是化學性質不夠穩定,特殊情況下容易自燃。
磷酸鐵鋰電池雖然更加穩定,壽命也更長,但在最關鍵的能量密度方面卻無法和三元鋰電池媲美,僅僅可以達到三元鋰電池的80%左右。
而?「刀片電池」的神奇作用,就是補足了磷酸鐵鋰電池在能量密度和體積利用率上的短板。
更加安全的同時,在性能上也抓住了主流三元鋰電池的小尾巴。
這就不得了了,意味著:「你倆優勢我都有,我還便宜」。
上周,工信部公布了2020年第二批的新能源汽車推薦車型目錄,首次採用「刀片電池」的比亞迪漢EV也位列其中。
從數據上看,比亞迪漢車身接近5米、體重超過2噸,前驅單電機車型的續航里程達到了605km,四驅雙電機版本也能有550km的續航。
考慮到磷酸鐵鋰電池與生俱來的安全性和穩定性,似乎這次,是真的逆襲了。
02.刀片電池是怎麼逆襲的?
我們知道,一台新能源汽車上所搭載的電池包,是要把電芯(Cell)組裝成為模組(Mole),再將模組安裝在電池包(Pack)里,形成了「電芯-模組-電池包」的三級裝配模式。
舉個簡單的例子幫助你理解一下:
特斯拉Model 3的電池包是由4個比例不同的模組構成的,上面一共有 4416 顆 21700電芯。
其中模組2和3各有 25 個電池單元,模組1和4則各有23 個電池單元,每個電池單元由 46 個 21700 電芯組裝而成。
電池包的組成模式大概就是這么個意思。
回到刀片電池,其實比亞迪提升能量密度的原理,也沒那麼神奇。
既然模組需要佔用體積和重量,那麼繞開模組,直接用電芯組成電池包不就好了。
這也就是Cell to Pack,簡稱CTP技術。
這樣一來,通過砍掉模組省出來的體積和重量,可以用來增加電量、提高續航。也就是說,這樣就可以擁有更加精簡的生產流程和更高的生產效率,這也能大幅降低動力電池的製造成本。
我在國家專利局上,找到了如下的專利申請:
從專利里就可以看出來,「刀片電池」這個名字真的起的很直接,因為比亞迪的單體電芯樣子像刀片一樣,整齊地插在大的電池包里。
還有就是比亞迪的「刀片」,可以根據不同車型、不同的電池包形狀調整長度,從60cm-250cm不等。
這樣也就節省了模組,能夠大幅度地提升能量密度,從而提高續航。
好,原理介紹到這里就差不多了,我覺得你最關心的其實還是:
「具體到底能提升多少續航?」
「降低多少成本?」
「我買車到底會不會便宜?」
理論上來說,「刀片電池」的能量體積比從251Wh/L猛增到了332Wh/L,能夠節省更多的空間,能量重量比也在140Wh/kg的較高水平。
省下來的體積可以讓車子更加寬敞,而能量密度在磷酸鐵鋰電池屬於第一梯隊,甚至超過了部分合資品牌使用的三元鋰電池,所以可以說,這東西沒什麼神奇的,但又確實是一項神奇的「黑科技」。
但「刀片電池」的神奇作用,還有降低20%到30%的製造成本。這是什麼概念呢?我們來粗略地算一筆賬:
根據中信證券的研究報告,2019年比亞迪新能源乘用車電池包的平均成本為0.85元/Wh。
假設「刀片電池」能夠讓成本降低30%,那麼,一台10萬塊錢的比亞迪e2高續航(官方電池包容量47.3kW·h)的成本可以降低大約1萬塊,而30萬塊錢的比亞迪唐EV(官方電池包容量82.8kW·h)的成本則可以降低大約2.1萬塊。
再打個更簡單理解的比方:
如果「刀片電池」能夠應用在比亞迪全系車型上,並把降低的成本能讓利給每一位購買比亞迪的車主……那就相當於買一台比亞迪e2送一台iPhone 11 Pro Max,買一台比亞迪唐送一台MacBook Pro,還是頂配。
03.CTP技術還能帶來什麼?
早在去年9月份,電池行業的巨頭寧德時代就在法蘭克福車展上公布了自己的CTP技術,並取得了超過70項核心專利。
除了提高能量密度、體積利用率以外,CTP技術也能精簡生產流程、提高生產效率,從而提高產能,大幅度降低動力電池的製造成本。
這也是在2019年裝機量達到31.71GWh,市佔率超過50%的電池巨頭寧德時代所看重的。
根據寧德時代的說法,寧德時代的CTP電池包能提高10-15%的能量密度(可達200Wh/kg),15%-20%的體積利用率,50%的生產效率,並大幅度減少零件數量和製造成本。
在去年的Nio Day上發布的全新蔚來ES8也採用了這一技術,電池包擴容到100kW·h,可以提供580km續航里程。
當然,新能源汽車界的龍頭老大特斯拉,也是這么想的。
先是申請了一項類似CTP技術的電池包專利:單個電芯縱置排列形成模組,模組組裝成動力電池包,而電芯則和電池包連為一體提升強度,隨後宣布將自主研發無鈷的超級電池,並在4月份正式公布電池信息。
我們前面也提到,最近特斯拉更是開始和寧德時代討論在上海工廠使用無鈷電池的計劃。如果談判真的落地,也就意味著磷酸鐵鋰電池將首次納入特斯拉生產線——毫無疑問,CTP技術也一定不會缺席。
社長一直認為這還只是CTP 1.0時代,在這個1.0時代,更先進的性能、更低的成本,也就直接代表著新能源車產品力的全面提升。等有一天和三元鋰電池一樣,全面應用在電動車上時,續航700、800公里也不會再那麼遙遠。
最關鍵的是,我們知道,新能源車的成本里電池佔比最高,能佔到整車的20%-45%。如果電池成本能夠下降30%,整車的成本將會下降10%左右。如果利潤率不變,售價也能下降10%。
04.你期待的時代要來了!
在過去的10年裡,鋰電池的成本其實一直在下降,我們可以看一下彭博新能源財經在2019年底制的圖表:
電動車的發展速度有多快,我相信每一個關注我的朋友都知道,最近這4、5年裡,新能源已經把「老年代步車」、「騙補」的帽子摘掉;
續航里程也從最早期的NEDC 80、100公里,用極短的時間提升到了NEDC 500、600公里……
充電樁數量更是不用說了,截止到2019年9月的數據,就已經比2018年9月增加了63.5%。電動車天生擁有無數優點,而對比燃油車的短板也在這幾年一點點縮小。
麥肯錫公司也在2019年3月,在一份研報里提到一個觀點:到2025年,電池行業會達到100美元/千瓦時的成本水平。
一旦達到這個水平,也就意味著,曾經及現在,電動車價格高於同等級燃油車的情況將不復存在,而燃油車銷量的峰值將永遠停留在2018年。那時候,才是真正的一個行業的徹底顛覆。
這次「刀片電池」之所以受到那麼多人的關注,之所以一公布就直接讓股價漲停,正是因為這個技術一旦成熟,也就意味著電池成本離100美金/千瓦時又近了一步。
現在的CTP 1.0時代,就已經可以讓動力電池有了更長的續航和更低的成本。
而以後的CTP 2.0時代,或許會採用三元鋰電池,配合更先進的安全技術進一步提升續航。
至於CTP 3.0時代,我們根本無法想像科技能發展得多麼迅速。或許是大幅度減重,讓新能源車有著小巧、輕盈的身軀,也或許是超長待機,續航動輒超過2000km……
當然,也有可能被固態電池所取代。But,who care?
隨著電池技術的發展,一款續航足夠、不會自燃、壽命超長的電動車,一定會因為它獨特的科技、環保和實用屬性,獲得所有人的青睞。
那個時候,才是屬於新能源真正的時代。
也是改變每一個人日常生活的時代。
我篤定電池成本100美金/千瓦時的時代,會比麥肯錫公司預測的時間來得更早些!立帖為證,你覺得呢?
奔!走!相!告!
我們一直在致力於做一家良心且客觀公正的新能源汽車媒體,也在盡力寫出對大家有用的新聞和評論內容,如果覺得我們的東西有點意思,記得關注我們~
前段時間,我們根據銷量和熱度榜
剛做了11款熱門車的真實續航測試
當我們把這11款車的電全部跑光
結果讓人大跌眼鏡!
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回復「續航」,就可以看到啦!
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3、深度解碼比亞迪刀片電池,這黑科技比張飛的臉還黑
在新能源車的動力電池領域,比亞迪一直都有著獨特的見解。
在不久前舉辦的中國電動汽車百人會論壇上,比亞迪董事長王傳福正式宣布比亞迪將在今年3月推出全新一代的刀片電池。
這款全新的動力電池也將會和比亞迪漢EV一同發布。在搭載了全新的刀片電池之後,比亞迪漢EV的純電動續航里程將超過600公里。
那麼,這個全新的刀片電池,到底為何物呢?其實,這已經不是刀片電池這一概念第一次出現在公眾面前了。
在去年的比亞迪業界交流會上,王傳福就提出過「超級磷酸鐵鋰電池」的概念。而現在提出的刀片電池,其實就是這一概念的商品名化。從字面意思上來理解,刀片電池最大的優勢自然在於體積。
根據中國電動汽車百人會論壇所傳遞的信息顯示,比亞迪全新一代的刀片電池體積能量密度將比傳統鐵鋰電池提升50%,成本下降20%到30%,而壽命則達到了8年120萬公里。
換言之,在相同的體積和重量下,刀片電池可以提供更長的續航里程。對於電動車而言,很顯然這是一個重大的利好。
在新能源車的動力電池領域,比亞迪的磷酸鐵鋰電池曾經是國內動力電池的開創者。
所謂磷酸鐵鋰,這里指的是動力電池的正極材料,事實上,我們對於三元鋰電池的劃分方式,也是根據正極材料來定義的。
比如說,特斯拉所採用的三元鋰電池採用的是鎳鈷鋁的正極材料,而目前在國內的新能源車市場上被廣泛運用的三元鋰電池則是以鎳鈷錳為正極材料的電池。
而根據鎳鈷錳的含量配比,鎳鈷錳三元鋰電池又被分為532、622、811等類別。鎳含量的佔比更高,意味著電池的能量密度越大,但動力電池的穩定性越差。而錳含量越高,動力電池的穩定性越高,但能量密度越低。
但是其缺點也很明顯,能量密度更低。現階段的新能源車的動力電池技術就是這樣,能量密度和穩定性總是會呈現出此消彼長的關系。
所以在相關的政策補貼朝著能量密度更高,車輛續航里程更長的方向傾斜的時候,傳統的磷酸鐵鋰電池也就逐漸被放棄。而比亞迪旗下的車型也開始陸續換裝為三元鋰電池。
不過,技術這種東西,從來不存在絕對的領先,尤其是對於動力電池領域而言。
傳統的磷酸鐵鋰電池因為能量密度的短板被淘汰,但並不意味著磷酸鐵鋰電池穩定性高、安全性好且充放電壽命長的優點就應該被否定。尤其是在近年來搭載高能量密度的三元鋰電池電動車頻頻自燃的情況下。
而磷酸鐵鋰電池的熱失控溫度則普遍在500攝氏度以上。從循環壽命的角度來看,磷酸鐵鋰電池的容量衰減大概是在3500次以上才會出現,而三元鋰電池對應的參數是2000次。
從提升動力電池的性能角度出發,在磷酸鐵鋰電池的基礎上強化能量密度,顯然會比強化三元鋰電池的穩定性、安全性以及高循環特性方便得多,也會高效得多。
然後,就有了現在我們看到的「刀片電池」。
通過扁平化的電芯布局,電芯的編組就可以用多個不同尺寸的電芯來布局電池組,繼而大幅度的提升電池組的編組效率。
這樣一來,原本困擾磷酸鐵鋰電池的能量體積密度問題,就因為空間體積利用率的大幅度提升而得以增加。
我們可以這樣理解,比亞迪的刀片電池相當於是把一塊面團均勻的進行了攤開,同時充分利用了邊角料的剩餘空間。
根據刀片電池的專利數據顯示,在高效的利用了電池組的空間之後,其普通電池包的體積比能量密度從此前的251Wh/L提升到了332Wh/L。這樣一來,也就滿足了對於電池能量密度的需求。
沒錯,電芯依舊是那個磷酸鐵鋰電池的電芯,比亞迪所做的,只是讓它更加的高效。
從體積比能量密度的角度來看,刀片電池在能量密度方面已經不亞於三元鋰電池了。而安全性、穩定性以及循環壽命的優勢則得以保留下來。
根據中信證券的研究報告顯示,在替換成刀片電池之後,比亞迪的新能源車電池包平均成本將下降30%,達到0.6元/Wh的水平,而目前比亞迪新能源車的這一成本數據為0.85元/Wh。
以60千瓦時的電池組容量來看,這一技術的運用將使得電池組的成本降低約1.5萬元。如果再考慮到比亞迪自產等生產層面上的因素,刀片電池的普及將會直接帶動比亞迪的新能源動力車型進入到一個低成本運行的階段。
對於任何一個生產企業而言,一旦進入到低成本的運行模式,那麼自然就會對應到更多的市場可能,並提供更為強大的風險應對能力。
很顯然,相比於其他的企業,比亞迪的純電動動力技術已經更多的考慮到了市場化的層面。刀片電池,就是一個很典型的技術推動轉型的案例。
嗯,沒錯,比亞迪依舊是新能源時代的一哥。
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4、關於比亞迪的「刀片電池」,這是我們所知道的一切……
最近,比亞迪成為了輿論的焦點,理由來自三件事:
1、在前兩天的百人會上,比亞迪董事長王傳福透露一些關於「刀片電池」的信息:「將於今年 3 月在重慶工廠首次量產,新推出的『刀片電池』體積比能量密度相比傳統鐵電池提升了 50%,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』搭載的第一款車型將是比亞迪『漢』,這款車將於今年 6 月上市,續航 600 公里。」
2、同樣是在百人會上,比亞迪國際合作事業部總經理舒酉星透露:這款「刀片電池」,比亞迪擁有 300 多項「核心技術」。
3、隨後幾天,由於刀片電池的消息的利好,比亞迪股票大漲。
為什麼這個電池技術這么受關注?其實歸根結底還是因為電池在一台純電動車中的「份量」很重。這個份量不只是說重量,還有成本。電池成本佔到了整車成本的 1/3-1/2。這也是為什麼 EV 沒有大規模普及開來的原因之一——整車成本難以大幅降低,導致售價偏高,自然無法與傳統燃油車抗衡。
而刀片電池這個技術,在比亞迪看來有可能大規模降低電池成本,這對他們來說無疑是一個巨大利好,也可以在一定程度上提升產品競爭力。比亞迪股票的大漲,或許也是因為資本市場看到了刀片電池技術背後的這些潛在「價值」。
那麼問題來了,刀片電池技術真的那麼強嗎?它的性能到底如何?在這篇文章里,我們基於目前掌握的信息,對「刀片電池」技術做一些解讀。
「刀片電池」是什麼?
比亞迪的「刀片電池」技術,可以在國家專利局找到如下的專利申請:
比亞迪的這個電池專利是一種針對電池包設計的專利。在這個電池包中,創新的採用了長單體電池的設計,將多個長單體電池集合成電池陣列,從而提高電池包的容量,與此同時,單體電池有其特定尺寸,通過電池本身來提高電池包整體的剛度。
具體來說,比亞迪對電池單體進行改進,因為電池單體樣子很像刀片,所以取名「刀片電池」,可以使得電池包內布置更多電池單體。同時,因為減少了電池包中橫梁或縱梁的使用,甚至可以不使用橫梁或縱梁,從而提高了電池包的空間利用率,進而提高整個電池包的容量、電壓以及續航能力。
具體效果如何?比亞迪在其專利中舉了一個例子:?在電動車中,此設計可以將空間利用率由原先的 40%左右,提高到 60%以上甚至更高,比如 80%。
同時,因為更少的橫梁和縱梁使用,也讓?電池組的製作工藝得到簡化,單體電池的組裝復雜度降低,生產成本降低;另一方面,也能在一定程度上給電池組減重。?用上這種電池組的電動車,理論上來說可以實現輕量化和續航能力的提升。此外,因為單體電池為硬殼(鋁殼或鋼殼)且尺寸很長,?直接通過單體電池本身便可代替加強結構來保證電池組的結構強度?,確保電池組在外力作用下不易發生形變。
此前,我們的動力電池包封裝分為三大塊:電池單體-電池模組-電池 Pack。即:將單體電池封裝成電池模組,然後將電池模組封裝為電池 Pack,也就是我們常說的「電池組」。按照之前歐陽明高給出的解釋,比亞迪的「刀片電池」其實是將中間環節去掉,直接將電池單體組裝為電池組。「車有多寬,電池就能做到多寬,以前的電池很短,但是現在的長條就像一個刀片,但是高度還是那麼高,冷卻風道、防爆閥等配置放在兩側,然後長塊電池一片一片疊起來,疊起來剛度、強度還非常好,還可以做結構件,這是很重要的創新。電池單體製造成本還將進一步下降。」歐陽明高對於這一技術很是贊許。
對於磷酸鐵鋰電池來說,看的不是重量比能量,而是體積比能量。體積比能量偏小,是因為其材料壓實密閉小,比亞迪的刀片電池就能很好的解決這個問題。根據相關人士透露的消息:「?新型電池體積比能量密度提升 50%左右,成本估計能下降 20%-30%」。王傳福說「刀片電池」首先會在比亞迪「漢」上搭載,續航里程 600 公里(應該是 NEDC 工況)。這樣來看,這個刀片電池技術確實有料。
以上,就是我們所了解的「刀片電池」的全部內容。
為什麼比亞迪用回鐵電池?
比亞迪的刀片電池,將會用回磷酸鐵鋰電芯。
這是為什麼?
目前乘用車動力電池使用鋰離子電池的主要有兩種:一種是磷酸鐵鋰電池,一種是三元鋰電池。在補貼政策的推動下,目前主流廠商使用的都是三元鋰電池。磷酸鐵鋰電池的優點在於循環次數多,安全性高,比較穩定;缺點是電池比能量低,這也是為什麼後續大家轉了三元鋰電池路線,因為三元鋰電池的比能量高,更容易滿足國家補貼政策。補貼退坡,會讓政策因素對電池技術發展路線的影響越來越小。
補貼退坡後,如何選擇合適的電池技術路線?比亞迪給出了自己的答案:「重操舊業(用回磷酸鐵鋰電池)」是他們考慮的方向。
另外,雖然磷酸鐵鋰電池能量密度比較低,但是鐵電池的比能量天花板很低,很容易進入一個瓶頸,這個也和現階段鋰離子電池材料體系有關系。此時要做一個平衡:安全 or 成本。如果想要增加單體比能量,那麼電池安全性無法保證(會發生自燃等情況),需要再加很多東西(比如電池管理系統)保持電池的一致性,這些都是成本。
歐陽明高說,2019 年中國動力電池成本已經做到 0.6 元-1 元/Wh,其中,磷酸鐵鋰電池可以到 0.6 元/Wh,也就是說,磷酸鐵鋰電池的成本可以做到 100 美元/kWh 以下,而這個目標值,在很多人看來正是電動車能否和燃油車抗衡的分水嶺。這肯定也是比亞迪想要用回磷酸鐵鋰電池的原因之一;此外,相比於三元鋰電池,比亞迪在磷酸鐵鋰電池領域的積累要更深厚一點,所以從這一點進行技術突破,也在情理之中。
總的來看,?比亞迪的「刀片電池」並不是一種電芯本身技術上的革新,更多的是針對電池包進行的一種創新。?比亞迪官方披露的信息也印證了這一點,同時官方表示,電芯本身也會有一定的改進:「?刀片電池的能量密度提升不僅來自電芯的尺寸和 pack 的優化,更有電芯及內部的設計及生產工藝的革新?。」
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但是事情並沒有結束,關於刀片電池還是有不少問題:它在電芯方面的具體有哪些改進?最終性能表現(比如放電能力、衰減情況)如何?還有最重要的一點,對於比亞迪本身開放的電池業務來說,又會有怎樣的影響?
今年 3 月,「刀片電池」會在比亞迪的重慶工廠實現首次量產,屆時,真相將會大白。
本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。
5、比亞迪電動汽車用的動力電池是自主生產的嗎
基本上都是,不過之後會推出三元電池的電動汽車,它們用的電池是不是自己生產的不知道。
6、比亞迪新能源汽車自己專利的電池是?
沒記錯的話應該是磷酸鐵鋰電池。
7、比亞迪汽車方面的專利
比亞迪有關汽車方面的專利有400多項:
其中發明專利 (157 )條 、實用新型專利 (284)條 、外觀設計專利 (10)條
例如:
序號 申請號 專利名稱
1 200610062868.X 汽車及其空調系統
2 200610140135.3 電動汽車制動系統
3 200610063144.7 一種三元催化劑及其制備方法
4 200610137929.4 用於汽車尾氣處理的NOx儲存-還原催化劑及其制備方法
5 200610138502.6 一種車輛覆蓋件模具的設計方法
6 200610063402.1 汽車加油口蓋系統
7 200610137913.3 一種汽車制動盤用鋁基復合材料及其制備方法
8 200610138711.0 一種鋁基復合材料的制備方法
9 200610156878.X 一種電動汽車充電裝置
10 200610157171.0 一種汽車手板樣件成型方法
11 200610145298.0 車輛LED尾燈裝置及包括該尾燈裝置的機動車輛
12 200610118769.9 汽車轉向管柱裝置
13 200610161112.0 汽車罩光清漆及其制備方法
14 200610157189.0 測試汽車電磁敏感度的設備和方法
15 200610161111.6 太陽能電池天窗及其製造方法
16 200610157109.1 一種動力電池組電壓均衡管理裝置及其管理方法
17 200610157108.7 一種電動汽車車載充電器的冷卻裝置和方法
18 200610157298.2 電動汽車電機控制方法及其轉子位置檢測容錯處理方法
19 200610157646.6 汽車油箱
20 200610157473.8 電動汽車油門加速裝置及方法
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8、比亞迪曝光穿刺測試,原來三元鋰電池爆炸威力這么大?
3月29日,比亞迪正式宣布推出「刀片電池」,我們可以將其理解為全新一代「磷酸鐵鋰」電池,並不是此前我們常常聽到的三元鋰電池。那麼,刀片電池的優勢在哪呢?
2015年,中國電動汽車產業突然加速,彼時大多數電動汽車搭載的電池都屬磷酸鐵鋰電池。由於國家規定的電池能量密度越來越高,同時在有限的體積下,廠家也更願意最大限度的提升續航,進而才能滿足消費者對續航的需求。故而,在2016年後,大多數車企逐漸改用能量密度更高、相同體積下可承載更多電能的三元鋰電池。
或為蔚來es8電池組
那三元鋰電池有何優勢?相同體積下,三元鋰電池由於其能量密度高的天然優勢,可儲存的電能比磷酸鐵鋰電池組多。也就是說,同一款車,分別搭載三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池,那麼搭載三元鋰電池的續航里程肯定比磷酸鐵鋰電池高。
不僅如此,三元鋰電池可支持輸出、輸入的功率也更強。因為,從化學原理上看,三元鋰電池相比磷酸鐵鋰電池更加活躍。如何理解呢?簡而言之,我們分別准備兩個口袋,其中一個口袋的袋口更大(三元鋰),而另一個口袋的袋口偏小(磷酸鐵鋰),那麼相對而言,袋口大的口袋能裝的米就多,與此同時可以往出倒米的量或速度也更大更快。
放到電動汽車上,我們就可以理解為,三元鋰電池的充電效率更高。除此之外,車輛性能中的最大功率這一項數據,也可以更高。看到這里,我們不禁要問了,那三元鋰電池就沒有缺點嗎?
確實,一般情況下,任何事情都有兩面性。我國新能源汽車補貼逐年退坡,對可獲得補貼的車輛搭載的電池有著越來越嚴格的規定。而這越來越嚴格的規定中,最重要的考量指標就是電池的「能量密度」,即單位體積內包含的能量。所以,我國各大車企也更願意去使用三元鋰電池。只是,能量密度越來越高的同時,三元鋰電池的弊端則越來越暴露。
圖源自網路
三元鋰電池由於其更高的活躍性,其穩定、安全性能則相對較差。隨著續航里程的不斷增大,現階段主流電動汽車的NEDC續航普遍超過400公里,甚至已經達到500公里、600公里。可,消費者都知道,廠家宣傳的所謂NEDC續航,我們日常駕駛,很難達到。盡管電池組容量大,但三元鋰電池相對更活躍,不穩定性強,這就導致其電量的輸出速度也更快。
電池活躍帶來的另一個缺點或者說弊端,就是「不安全」。此前,編輯曾對時任北汽新能源的技術工程師進行過采訪。經他介紹,電動汽車的電池一般情況下是不會發生爆炸的,所以盡管我們常常會因為動力電池爆炸而關注電動汽車的電池安全,但我們仔細想想就會發現,電動汽車的自然總量相對汽油車來說,數量上更少。
前面提到,這位工程師當時講道,一般情況下不會自燃,還有但是。一旦電動汽車發生自燃,那很有可能會引起爆炸。所以,該工程師介紹,如果發現電動汽車冒煙,有自燃傾向,那我們盡可能不要選擇滅火器救火,還是以保證自身的人身安全為主,盡快遠離車輛。
2019年,一輛特斯拉汽車地庫突然爆炸的視頻火爆了網路,似乎也再次印證了彼時那位工程師所言非虛。所以,我們消費者關心動力電池的安全是無可厚非的,因為化學產生的變化,是會爆炸的,而不是簡單的燃燒。
那麼,磷酸鐵鋰電池就沒有這些問題嗎?實話實說,仍舊有!只是相對比較安全。網路上也有較多磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池的對比。我簡單列舉一下,雙方的優缺點,如下表:
所以,我們可以看到,市面上行駛的大型電動汽車,如公交、貨運車輛等,仍舊搭載相對更穩定的磷酸鐵鋰電池。
那麼,有沒有第三種可能?至此,本文的重點來了。比亞迪電池起家,其獨特的電池技術使其多次躋身於全球動力電池產量前五,技術上更是獨步武林。而比亞迪電池的核心,就在磷酸鐵鋰電池。
近幾年,隨著國家對乘用車搭載能量電池的能量密度越來越高,比亞迪迫不得已,也更換了三元鋰電池。原來,短暫使用三元鋰電池的比亞迪在「憋大招」。從去年,王傳福在中國電動汽車百人論壇上明確表示將推出刀片電池,到近日比亞迪官方發布的三種動力電池「穿刺」實驗視頻,我們終於了解到,「技術狂人」王傳福所言非虛,以研發、技術馳名的比亞迪也沒有讓消費者失望。
所謂刀片電池,其實內部的原材料還是和磷酸鐵鋰電池一樣,但無論是動力電池的形狀、內部構造還是組裝方法,比亞迪都做了全面的更新。當然,目前比亞迪還未將其刀片電池的專利開放,我們也僅能從一些專家的分析和比亞迪公布的視頻、數據中了解。
目前,我們掌握到的情況就是,刀片電池的能量密度突破了原有磷酸鐵鋰的瓶頸,在比亞迪原有磷酸鐵鋰電池的基礎上,能量密度增加50%。另外,由於內部構造、隔膜材料等多方面多維度的技術更新,刀片電池相比磷酸鐵鋰電池更穩定 、更安全。
用素有技術狂人之稱的比亞迪董事長王傳福的話說:比亞迪要用刀片電池把「自燃」這個詞從新能源汽車的字典里徹底抹掉!有了技術自信,又有眼見為實,我們有理由相信,比亞迪刀片電池的出現或許能夠讓消費者在購買電動汽車時更放心安全。我們再來聊一聊比亞迪此次的穿刺測試。
何為穿刺測試?穿側測試的目的和必要性是什麼?
所謂穿刺試驗,實際上就是字面意義,用3~5mm的耐熱鋼針,垂直刺入一塊動力電池。具體測試的過程,我們仍舊可以通過比亞迪方面上傳的視頻,可以一目瞭然的看到。實際上,早起我國電動汽車動力電池是需要進行穿刺測試的,但由於多方利益,我國在近年來的規定中又取消了穿刺測試。只是,我們也不要過分看重穿刺試驗的結果。因為在常規狀態下,動力電池的外部還有保護殼、極難發生類似穿刺測試的真實環境。穿刺試驗也僅僅針對最為極端的情況下,動力電池的安全性。
不過沒關系,這並不妨礙車企方面單獨做測試。同時,穿刺試驗也是幾乎每個廠家或者電池廠商的「標配」。從展示的視頻結果來看,市面上銷售的三元鋰電池在經過穿刺試驗後的幾秒鍾內,冒煙、起火接而發生了爆炸,反應了如今市面上常見的三元鋰電池,在經過穿刺試驗時的不安全、不穩定性。
磷酸鐵鋰電池在進行穿刺測試的時候,反應則明顯沒有三元鋰電池大,但仍舊會受到穿刺影響,電池發生了內短路現象,同時電池溫度也逐漸升高。
刀片電池在經過穿刺試驗後的長時間內,電池溫度仍舊正常、電池仍可持續輸出電壓,突出反映了其安全性。說到這里,有的朋友會問了,刀片電池為什麼可以如此安全?實話實說,不知道。因為這項技術如今掌握在比亞迪手中,他們不揭秘,恐怕我們很難完全理解。不過,我們仍可進行假設。
由於其電池構造,如視頻中顯示,刀片電池的體積相對扁平,在針刺實驗室,鋼針扎入電池後,其內部構造相對「隔離」,即被刺穿的電芯無法與其它電芯形成有效的滑雪反應,繼而避免了內短路。當然,此種可能性是有存在可能的,但最終的結果和答案,仍需要比亞迪告知。
具比亞迪發布消息,刀片電池將會搭載於比亞迪旗下全新轎車,比亞迪漢,後期則會搭載更多比亞迪旗下車型。相對來說,新技術的研發是需要謹慎的,所以目前恐怕比亞迪方面也無法大面積量產刀片電池。除了研發問題,還有成本問題。眾所周知,比亞迪在新能源領域的技術優勢是通過真金白銀砸出來的,高昂的研發費用一直是比亞迪的優勢,但新技術研發成功後,如何收回成本並提高利潤,是每一個企業都面對的問題。
編輯分析,刀片電池最早將會在2021年底大面積投入量產,2022年或會和其它汽車廠商合作,很難於今年開始大面積量產。王傳福曾透露,刀片電池的誕生其實是為了我國動力電池發展的路線「糾偏」。通過他的觀點,我們也可以相信,王傳福是想用刀片電池,打破目前三元鋰電池獨霸市場的局面。與此同時,刀片電池的出現也會逐漸影響消費者對於動力電池安全的思考。
安全問題從來都不可忽視,作為相對新興的電動汽車領域則更顯重要。無論是自動駕駛致人死亡,亦或是動力電池致人死亡,生命面前,一切的狡辯都面目可憎。對關乎安全的問題,有關部門和廠家都應該防患於未然,才能確保萬無一失。盡最大努力保護消費者生命和財產安全,是最正常也最為重要的事。
本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。
9、特斯拉的電池和比亞迪的電池,哪一個更牛?
比亞迪會做很多電池,磷酸鐵鋰只是其中一種,包括選擇比亞迪電動汽車上的三元鋰也是自己產的。現在電池部已經獨立分出去了,不再直接隸屬於比亞迪汽車。
現在買電動車的一般都不會跑遠,所以續航的問題暫時是夠的,後期電池續航有大的提高後,可能也會有新的解決方案,目前比亞迪的續航並不低什麼,但安全性卻高很多,而且我覺得安全性更重要點,畢竟電動車如果自燃,速度太快了,跑都來不及。
如果比亞迪也用上了三元鋰,續航里程增加了,但也埋下了安全隱患,萬一出了事故,噴子又要噴比亞迪不安全了。但特斯拉不一樣,自帶高富帥光環,雖然自燃了n回,就是沒人噴。
再好的子彈,沒有一把好槍等於零。比亞迪吹噓電池已經很久了,特斯拉剛上市的時候,比亞迪的一名副總曾用鄙視的口氣談到過特斯拉的電池,可光電池好有毛用?消費者是買車,不光是電池,山寨的外形,華而不實的功能,造車我從不看好比亞迪,低端的代名詞,送給我都不好意思開出去。
比亞迪若能做出跟特斯拉一樣性能,一樣功能,一樣顏值的車,哪怕是山寨抄襲,然後賣一半價格我就服!哪怕你車標再惡心我也買,可以你不能,那車造得,永遠山寨本色!其實特斯拉models也有抄襲阿斯頓馬丁的嫌疑,但誰能否定它的顏值呢?
論技術三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池各有千秋,怎麼能說磷酸鐵鋰電池技術落後呢?三元鋰電池廣泛應用於手機上的時候比亞迪還沒成立呢!三元鋰電池容量大密度高,但是容易發熱燃燒。磷酸鐵鋰電池容量有點小,但是卻是最安全的,最環保的(目前為止)。論電控的話比亞迪也不比特斯拉落後!為什麼特斯拉就好賣比亞迪就不行呢?基本上都是被那些跪久了的一副崇洋媚外丑惡嘴臉的人炒起來的!媒體總是說國產車僱傭大量的水軍,進口車和合資車的水軍為什麼那麼少呢?
如果在國內層面,那比亞迪純電動確實不錯,但如果和特斯拉比,實話,比亞迪沒辦法比,當然遇上托非要說比亞迪牛,那我沒辦法!只是價格上特斯拉貴,比亞迪便宜,所以錢夠不用考慮那麼肯定選特斯拉,如果要選國內純電,那才會選比亞迪,雖然國產車一直在奮勇直追,但不足的地方任有距離,所以理性地說目前也不是選純電最佳時期,最好的選擇:純油車,別和我說什麼馬上車企不生產純油了,在中國,從不生產,到不上路,估計按照一個車10-15年壽命,你要開報廢兩個,才會看到不準上路!另一個選擇就是混動,油電混動,不要聽瞎說,果斷去選豐田的混動也是1997年就開始的技術很成熟了,所以目前而言要不選純油,要不用混動才是最實際的。
比亞迪的電池技術確實比特斯拉強,而且強很多,而且不光比亞迪比特斯拉強,南孚等電池生產企業也都比特斯拉強。到底為什麼這些企業的電池技術都比特斯拉強呢?那是因為,截止到目前特斯拉沒有生產電池,車里用的電池是從松下采購的。所以,既然要評論,你應該把松下電池和比亞迪電池做個比較。
電池更多的是科學層面的問題,因為裡面設計到化學,之後才是技術。比亞迪,寧德,松下LG這些玩電池的國際巨頭難道技術沒有特斯拉2.8億美元收購的一家電池公司強,如果這家公司電池技術真的強,會被低價收購。不得不說特斯拉就是會製造熱點,就跟幾年前的石墨烯電池一樣,炒了幾年了,連手機的石墨烯電池也沒見量產過。
特斯拉是高端,發展是有高到低,比亞迪是中低端,發展是有低到高,市場都不一樣。怎麼比,就按營收和市值來說,特斯拉營收是比亞迪的二分之一,但比亞迪市值才小於特斯拉的市值的二分之一。如果比亞迪被特斯拉收購你也許不會驚訝,但比亞迪收購特斯拉也不是不可能的事。
實際使用情況是最好的說明。特斯拉厲害的就是電池技術,准確的說應該是如何讓電池組發揮最大功能。比亞迪技術應該也不錯,但是成本限制了功能,我想比亞迪要是賣個五十萬以上估計也可以達到這個水平,看起來還是成本決定一切。
這是中國人自己的問題。特斯拉什麼玩意兒公司造個車一百多萬,車沒上市中國人就開始叫好了,比亞迪造車十幾年了現在造個和特斯拉一樣的車五十萬,中國人自己罵聲一片!事實就這樣外國屎比中國飯好吃,無論日本德國車在中國銷售的和外國不一樣中國人發明個很可笑的詞「減配」,這特么是減配怎麼解釋偷工減料?我要是外國老闆不偷工減料就對不起中國人!
特斯拉電池是日本松下NCA三元材料電池,不一定是7000多節,要看總成容量。另外,比亞迪用的大部分是磷酸鐵鋰電池,不是什麼酸鋰鐵,本身這兩種材料就有不同的優缺點,只說鐵鋰的安全性,怎麼不提能量密度低,低溫性能差呢,三元的安全性比鐵鋰差是由於材料本身結構特性相關,磷酸鐵鋰結構為正交橄欖石型,一種穩定的三維結構,而三元是層狀結構,此類結構不及橄欖石型穩定,因此並不是由於比亞迪技術厲害,當然,比亞迪的技術做的確實不錯。 特斯拉最牛逼的應該是BMS即電池管理系統。
電池技術好壞先不提,先看看安全性吧。特斯拉的因電池著火燒了多少,電動大巴因電池燒了多少?它們用的都是哪種類型的電池?哪種電池更安全?呵呵,這就跟當初油耗和安全的選擇性一樣,在某些傀儡的引導下,老百姓大多關心油耗,而忽略了自身的安全。你也只是一隻傀儡而已。對於新能源汽車發展,特別是以電池為儲能動力源的汽車,我想說的凡是不以產品本身技術上絕對安全來保障車主安全的,都是不負責的企業。
大家都知道節能減排不容易,新能源汽車發展今天更不容易,你一個品牌車天天著火,年年燒,毀的不是你一個品牌,二是整改行業,以及對新技術的信任。 我們都知道,從實驗室到裝車使用,磷酸鐵鋰電池是最安全的,沒有之一,是當前唯一。只要大家回想當初為什麼工信部緊急叫停非磷酸鐵鋰電池裝車大巴車,就知道其他電池安全性能還有待提高,而且至今要想裝車大巴的任然只能是磷酸鐵鋰電池。這是實踐得真知,負責任的態度,負責任的做事。
而比亞迪是磷酸鐵鋰電池技術研發提升最快,能量比密度高,安全性最大保障的,有著多年深耕經驗積累,技術相當成熟和保障。然特斯拉所使用的還是松下原來生產的圓柱體像5-6七號電池樣子的簡陋電池,一輛車要裝配幾千個。
說比亞迪技術落後的就是不了解電池行業!比亞迪是為了繞開理電池的專利,美國有專利,加拿大有專利,比亞迪就在鋰電池裡加了一點鐵,繞過專利,僅此而已,現在比亞迪也用三元鋰電池了。
論電池技術,比亞迪與松下各有千秋,特斯拉目前談不上電池技術,特斯拉長於電控。比亞迪由於口碑和名聲問題,現在不太敢在乘用車上特別是公用車上使用能量密度相對較高太安全系數相對較低的三元鋰電,是有其苦心和無奈的,已經這樣了國人還不認可,再整出點事來咋辦?
但我們也看到隨著三元電池安全性的提升,比亞迪也開始在其電池量不大的車型上開始應用了三元鋰電池,如現在上市的唐100及將要上市的元DM,不過過於小心的戰略可能真會銍錮比亞迪在純電動車續航方面,目前的E6採用鐵鋰猛做到450公里續航估計已經極限了,想要再提升只能改變電池類型了,不過就鐵鋰電池做到450公里續航,估計全球再無超越的了。
10、向寧德時代宣戰?比亞迪的「刀片電池」來了!
3月29日,備受關注的比亞迪「刀片電池」終於揭開了面紗。據悉,「刀片電池」將率先搭載在比亞迪全新車型漢EV車型上,新車綜合續航里程將超600公里。
動力電池之爭,比亞迪旗下的「寧德時代」
在動力電池領域中,磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池一直都是行業焦點!在技術路線上,比亞迪一直堅持安全性較高的磷酸鐵鋰電池,不過由於其能量密度較低,近年來它已逐漸被能量密度更高的三元鋰電池替代,而三元鋰電池的代表企業就是寧德時代。
事實上,比亞迪動力電池從領先到被反超,中間不過6年時間。2011年,寧德時代成立,與比亞迪類似,寧德時代在成立之初也是走鐵鋰電池之路。不過隨著品牌堅持走單體能量密度更高但技術難度更大的三元鋰電池路線,寧德時代在2017年首次超過了比亞迪的出貨量!
根據數據顯示,在2016年時,寧德時代動力電池的出貨量為6.7GWh,相較比亞迪動力電池出貨量的8GWh,落後1.3GWh。不過在2017年,寧德時代的出貨量達到了10.4 GWH,反超比亞迪,成為動力電池市場的出貨量第一的電池商。而他們之間的差距在2019年得到進一步放大,截止至2019年底,寧德時代和比亞迪電池裝機量分別為32.91GWh和10.79GWh。
另外一方面,我們還可以看中國汽車動力電池產業創新聯盟的一組數據:2019年,我國動力電池裝車量累計62.2GWh,同比累計增長9.2%,其中,三元電池裝車量佔比65.2%(同比累計增長22.5%),而磷酸鐵鋰電池裝車量佔比32.5%(同比累計下降9.0%)。不難看出,比亞迪在電池領域的改革迫在眉睫!
與寧德時代的「開放」一樣,比亞迪這兩年在共享上面也花費了大量的精力!2018年,比亞迪發布了共享開放的e平台,同年10月,王傳福表示比亞迪將於2022年前將公司旗下的汽車電池業務分拆上市。
事實證明,比亞迪的「野心」在這個3月就得到了彰顯。3月16日,比亞迪對外宣布,為了進一步加快新能源汽車核心零部件的對外銷售,品牌成立了5家以「弗迪」命名的全資子公司。事實上,除弗迪電池成立時間較早外,其他4家弗迪公司皆在去年年底成立!
在這其中最受外界關注的就是弗迪電池,其前身為比亞迪鋰電池有限公司。可以預測的是,弗迪電池的亮相,將更好地幫助比亞迪實現電池共享,同時也可以給比亞迪補償一個追趕寧德時代的機會!
在爭議中誕生,「刀片電池」亮相
作為「弗迪」系公司發布的首款產品,「刀片電池」的亮相也備受爭議!在今年1月初,王傳福曾提出「比亞迪『刀片電池』擁有300多項核心專利且續航里程超600公里」一說,為此,業界爭議不斷!
那麼比亞迪的「刀片電池」與我們平常見到的電池又有什麼不一樣的地方?眾所周知,電動汽車所搭載的電池包,通常是由電芯組裝成模組,然後再由數個模組集成為電池包,從而形成「電芯-模組-電池包」的三級裝配模式。當然,也有人將這種設計類比為我們日常使用的充電寶。
區別於常見的三級裝配模式,「刀片電池」採用了長電芯方案,也就是將電芯進行扁平化設計。值得一提的是,刀片電池長度最長可以達到2500mm,是傳統普通磷酸鐵鋰電池的10倍以上,這樣就可以根據不同的需求改變電芯的型號,從而極大提升電芯的成組效率。
根據比亞迪的專利顯示,電池組在設計的時候可以跳過「模組」,大幅提高體積利用率。因此,相較傳統的有模組電池包,「刀片電池」的體積利用率提升了50%以上。由此一來,電動車的續航里程也可以達到高能量三元鋰電池的同等水平。
由於在設計的時候,去掉了「模組」這一層中間結構,所以「刀片電池」的設計相比傳統電池更為簡單,同時故障率更小!我們都知道,電動汽車發生燃燒的最主要因素是電芯內部短路,所以模擬電池內短的針刺實驗被視為業內最嚴苛的測試。
通過測試不難看出,相比三元鋰電池在針刺瞬間出現的劇烈溫度變化和極端的熱失控,比亞迪「刀片電池」的表現相當優異!針對這個現象,比亞迪也曾表示要將「自燃」從新能源車的字典中抹去!
重回乘用車領域,比亞迪前景可期
目前,從動力電池技術路線來看,市場上應用最廣泛的就是三元鋰電池,其次就是磷酸鐵鋰電池。值得說明的是,在應用磷酸鐵鋰電池的車型中,大多數都是客車與商用車。能量密度過低,續航里程短,這也是磷酸鐵鋰電池被社會「邊緣化」的原因。
如今,續航更長、使用更安全的「刀片電池」亮相,或將改變現階段磷酸鐵鋰電池的狀況!事實上,「刀片電池」的出現,除了與技術研究有關,與比亞迪的現狀也有一定的關系!
自2019年7月新能源退補政策上台之後,國內的新能源市場已經持續多月下滑!對於即賣電池又賣新能源車的比亞迪無疑雪上加霜,根據中汽協數據統計,2019年全年,新能源汽車銷量為120.6萬輛,同比下降4%,為近十年來首次同比下降。
對於比亞迪品牌而言,銷量下滑同樣不可避免。2019年,比亞迪全年銷量為46.14萬輛,同比下滑11.39%。不過新能源車型表現強勢,以147185輛(年銷量目標為35萬輛)的成績同比大漲42.53%。除了銷量,比亞迪公司的業績也受到了明顯影響。根據此前公布的2019年業績預告,2019年,比亞迪的凈利潤為15.84億元到17.74億元,同比下滑36.19%—43.03%。
不過,自今年1月11日王傳福第一次提到刀片電池後,比亞迪的市值也是一路大漲,截止到今天,比亞迪的市值已經達到了1636億。不難看出,伴隨著「刀片電池」的誕生,比亞迪在電池界的地位將發生較大的變化。
寫在後面的話
放眼全球,三元鋰電池依舊是市場主流,刀片電池的到來將進一步完善二者之間的競爭關系!更長的續航,更安全的設計,或許在不久的將來,刀片電池將成為繼三元鋰電池之後的又一款重磅產品,並成為比亞迪電池逆襲寧德時代的「利器」!對於「刀片電池」的未來,你又有什麼不一樣的期待?
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