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比亚迪的刀片电池技术具体是啥啊?比亚迪刀片电池百度百科

作者:机械网
文章来源:本站

  特斯拉的电池组实际上是几千多节18650电池串并联组成的一个电池系统,而18650电池是一种非常常见的单体电芯,和5号电池形状差不多,但是实际上是大于我们常用的5号电池,5号电池的规格应该是13450才对,也就是13mm的直径,450mm的高度。

  这种18650电池的电压均为3.7V,目前做得最出色的就是松下的三元锂材料,可以达到3000mAh每节,最高可以达到3500mAh每节。当然这种电池也常被用于充电宝中,我们把这样的每一节5号电池称为单个电芯。

  而比亚迪的刀片电池就是将电池的电芯做成了扁平状,那么一个电池组系统就像是有很多把刀片插了进去一样,所以顾明思议称之为刀片电池,也就是和我们习惯把特斯拉的18650电池称为5号电池一样的意思。

  其实就是对于电池形状的概括,不过比亚迪的这个刀片电池的最厉害之处在于安全性,这种锂电池叫做磷酸铁锂电池,俗称铁电池,一直是比亚迪的最爱!其安全性相比普通的锂电池要好的多,几乎不会发生爆炸或者自燃问题。

  比亚迪的实验是直接用钢针穿刺电池,普通的锂电池就会爆炸燃烧,但该电池不会,所以用在汽车上安全系数会更高,这也是比亚迪的电动大巴车能在国外销售的原因,毕竟特斯拉的自燃事件有不少,其实这主要还是锂电池的不稳定性造成的。

  不过该电池也有一个巨大的缺陷就是能量密度太低,目前的磷酸铁锂的动力电池能量密度只有120Wh/kg左右,而三元锂基本上都在180wh/kg以上,甚至可以达到300wh/kg,所以这也就意味着,同样存储100度电,三元锂电池只需要334kg左右,而铁电池就需要800kg以上,这也导致其在新能源领域不受欢迎,毕竟没有谁喜欢续航不足的电动汽车。

  

比亚迪的刀片电池技术具体是啥啊?比亚迪刀片电池百度百科

  不过比亚迪的新款刀片电池理论能量密度可以提升50%,具体是多少也不清楚,但是在接下来的汉EV车型上搭载可以为其提供600KM的续航里程,这已经是非常不错的成绩了。其实还有一点就是磷酸铁锂的衰减问题,实际上该电池寿命更久理论上为2000次充放电之后还有80%剩余,当然该电池未来应该也会被别的车型搭载,不过应用前景还是不够明朗,虽说有了不错的能量密度提升,但对于新能源市场还是太鸡肋了,实际上要想电动车的续航足够,能量密度起码要达到400Wh/kg,如果能达到1KWh/kg那就更好了!

  1, 我们先来了解一下,什么是CTP技术。

  一般电动汽车上搭载的电池包,由电芯组装成为模组,再把模组安装到电池包里,形成了电芯—模组—电池包的三级装配模式。

  而CTP则是将电芯直接集成为电池包,省去了中间模组的环节,目前的CTP有两种技术线路,一种是采用完全无模组方式,另一种是以大模组替代小模组的方式,比亚迪的“刀片电池”是第一种:完全无模组技术方案。

  2,“刀片电池”的CTP技术。

  说到“刀片电池”,就不得不说说它名称的由来,从下图片可以看出,比亚迪开发了长度大于0.6米的大电芯,然后通过阵列的方式排在一起,就像“刀片”一样插入到电池包里,所以才取名“刀片电池”。

  3、CTP技术的优势

  CTP技术的优势就是能够省掉或者减少装模组的端板、侧板以及用于固定 模组的螺针等紧固件,以此来提高体积利用率,并且有效的减轻重量,提高体积能量密度,那么整车的续航里也就能得到提高。这正是“刀片电池”最高明之处,因为“刀片电池”从根本上说,它就是磷酸铁锂电池,磷酸铁锂电池唯一的缺点就是体积能量密度过小以致被市场边缘化,如今比亚迪对它进行物理层面的结构优化,解决了这个缺点, “刀片电池”的续航达到600公里,而且同时具备高安全、长寿命的先天优势。

  可以看出,比亚迪的“刀片电池”结构进行得很彻底,作为高性价比的动力电池包产品,它具备着很强的竞争力。

  为了便于理解我就用特斯拉和比亚迪的电池举例子吧!

  特斯拉的电池组实际上是几千多节18650电池串并联组成的一个电池系统,而18650电池是一种非常常见的单体电芯,和5号电池形状差不多,但是实际上是大于我们常用的5号电池,5号电池的规格应该是13450才对,也就是13mm的直径,450mm的高度。

  这种18650电池的电压均为3.7V,目前做得最出色的就是松下的三元锂材料,可以达到3000mAh每节,最高可以达到3500mAh每节。当然这种电池也常被用于充电宝中,我们把这样的每一节5号电池称为单个电芯。

  而比亚迪的刀片电池就是将电池的电芯做成了扁平状,那么一个电池组系统就像是有很多把刀片插了进去一样,所以顾明思议称之为刀片电池,也就是和我们习惯把特斯拉的18650电池称为5号电池一样的意思。

  其实就是对于电池形状的概括,不过比亚迪的这个刀片电池的最厉害之处在于安全性,这种锂电池叫做磷酸铁锂电池,俗称铁电池,一直是比亚迪的最爱!其安全性相比普通的锂电池要好的多,几乎不会发生爆炸或者自燃问题。

  比亚迪的实验是直接用钢针穿刺电池,普通的锂电池就会爆炸燃烧,但该电池不会,所以用在汽车上安全系数会更高,这也是比亚迪的电动大巴车能在国外销售的原因,毕竟特斯拉的自燃事件有不少,其实这主要还是锂电池的不稳定性造成的。

  不过该电池也有一个巨大的缺陷就是能量密度太低,目前的磷酸铁锂的动力电池能量密度只有120Wh/kg左右,而三元锂基本上都在180wh/kg以上,甚至可以达到300wh/kg,所以这也就意味着,同样存储100度电,三元锂电池只需要334kg左右,而铁电池就需要800kg以上,这也导致其在新能源领域不受欢迎,毕竟没有谁喜欢续航不足的电动汽车。

  不过比亚迪的新款刀片电池理论能量密度可以提升50%,具体是多少也不清楚,但是在接下来的汉EV车型上搭载可以为其提供600KM的续航里程,这已经是非常不错的成绩了。其实还有一点就是磷酸铁锂的衰减问题,实际上该电池寿命更久理论上为2000次充放电之后还有80%剩余,当然该电池未来应该也会被别的车型搭载,不过应用前景还是不够明朗,虽说有了不错的能量密度提升,但对于新能源市场还是太鸡肋了,实际上要想电动车的续航足够,能量密度起码要达到400Wh/kg,如果能达到1KWh/kg那就更好了!

  还行,我自己更喜欢天际ME7的技术,电池续航久,外观也漂亮

  电池的发展,可谓一波多折。早年的第一款电动车鼻祖,搭载的是铅酸电池,甚至比第一款燃油车都要早50年,而后又因为续航低,充电麻烦等原因,中间一百多年一度停滞轮回数回。到了20世纪90年代,锂电池回归消费品电池怀抱,成为手机、笔记本电脑的电池。而到了21世纪初,特斯拉将锂电池作为动力源并应用于汽车。而在随后的十几年,车载动力锂电池的发展,可谓是风风火火。 好巧不巧,比亚迪也是在2003年收购秦川汽车,开始进军汽车行业,和特斯拉的成立时间在同一年。而很多人不知道比亚迪的前身,是专门从事电池生产制造的科技企业。同样在2003年,比亚迪是全球第二大电池生产商。 随手摘抄其他几个比亚迪的事迹: l 2008年9月,巴菲特花18亿港元,以每股8港元的价格认购了2.25亿股比亚迪股份 l 2011年第一款电动车E6,搭载了磷酸铁锂电池。 l 2012年比亚迪和戴姆勒合资推出DENZA腾势。 l 2022年新能源车型中国市场销售约77.7万辆,其中比亚迪的新能源乘用车就达到11.4万,不仅是连续四年全国第一,更是连续三年全球第一 l 2022年,比亚迪首推刀片电池,搭载在比亚迪王朝系列之一汉车型上。 毋庸置疑,从新能源汽车的布局上,比亚迪当之无愧是国内的先驱;从销量上来看,也不愧是新能源汽车领导者。 三元锂与磷酸铁锂电池的PK 国家为了大力发展新能源汽车,对电动车和混动汽车施行补贴政策。最早的新能源汽车补贴,并未和里程挂钩,而到了2022年,新能源补贴开始和续航里程挂钩。 l 而电动汽车的续航里程,实际上就是动力电池可供电动车的续航能力。从上往下简单剖析,第一层次:同样一辆车,重量不变的情况下,要想提升续航,就要提升电池容量。 l 第二层次:提升电池容量,可以从两个角度来看,一是堆叠电池模组,二是提升能量密度。前者带来的是重量的增加,续航又要打一个折扣,所以提升能量密度,才是关键。 l 再往下第三层次:提升能量密度的关键在于,一是对电芯材料的选择和配比,二是电池内部空间及整包空间排布优化,三是对整个模组或是Pack包的重量进行“瘦身”。 三元锂电池和磷酸铁锂,两者在能量密度上的差异在于电芯材料的不同。三元锂电池的代表圆柱形NGA(镍钴铝)和国内方形NGM(镍钴锰),当然同种比如NGM又有材料配比之分,比如523、622以及811电池,在此不展开细说。 而磷酸铁锂LFP,在能量密度上,要比三元锂电池相对更低。所以同样的电池布置空间,磷酸铁锂的电池容量却更加少了,自然而然,续航里程也就少了。也正因为补贴和续航里程挂钩,电池能量密度就要上升。也正因为乘用车补贴一直与续航里程挂钩,使得三元锂电池在动力电池份额一度领先,近年来三元锂电池的装机量都领先于磷酸铁锂电池,直到今天,仍然如此。而这个情况,将持续到2022年底,因为到那个时候,电动车补贴才全面退出。所以磷酸铁锂电池基本上被运用在商用车,鲜有用于乘用车。而随后的电动车市场,将随着市场变化而风云莫测,变化多端。 新能源无补贴后时代,磷酸铁锂将重回历史舞台。 原计划于2022年补贴退坡前,磷酸铁锂电池市场开始蠢蠢欲动,同年,国产特斯拉Model 3和比亚迪汉纷纷转向磷酸铁锂电池,其他各大主机厂也均有涉足磷酸铁锂。虽然最终补贴退坡时间又往后推了两年,但丝毫不影响磷酸铁锂电池的回归。 为什么回归市场后,磷酸铁锂又开始崛起?这里不得不说磷酸铁锂的几个优势。 l 稳定性好,三元锂电池中,虽然能量密度高,也正因此,带来了一个致命的弱点:稳定性差,也就是我们常说的安全性。而磷酸铁锂电池热稳定性更优,其安全性会更高。对于汽车而言,消费者如果安全没有保障,开个车都人心惶惶 l 性价比高,也正因为三元锂需要的高能量密度材料的贵金属稀缺,所以三元锂电池价格要比磷酸锂更贵。而当补贴退坡后,市场会逐渐转向性价比更高的磷酸铁锂,这也是很多企业开始推出磷酸铁锂版本的原因。 而刀片电池也属于磷酸铁锂电池,和普通磷酸铁锂相比,刀片电池对其内部的电芯构成,外部的模组结构构成,都进行了优化,从而提升空间利用率。也就是单位空间内,能够放更多的电池,最终达到了提升50%的能量密度! 所以刀片电池是对磷酸铁锂的一个升华,从提升能量密度的第二法则,电池内部空间及整包空间排布优化。如此一来,既提高了能量密度,以满足消费者对续航里程的需求,同时搭载到乘用车后,提升了安全系数。最后,在价格水平上,也要更有优势。如此一举三得的方法,对于汽车工业消费品来说,是个绝佳机会,对于电动汽车行业来说,也产生了波澜。 所以比亚迪有信心通过动力电池最为严苛的实验,针刺实验。三元锂电池几乎无法通过针刺实验,因为其热稳定性较差,所以针刺实验的结果往往是冒烟、起火甚至是爆炸。而本次比亚迪发布的四款纯电车型,2021款唐EV,秦PLUS EV,宋PLUS EV,2021款e2均搭载刀片电池,“佩刀”之路从此开启。 电动汽车市场,始终要走向市场化,而要继续把电动汽车推向大众化,那么电动汽车的成本务必要降低,同时续航能力又不能降低。所以刀片电池,正好站在这风口上。而比亚迪汉,也正是刀片电池的首个课代表,月销近万台的新能源电动车,无不说明了刀片电池选对了。 不同于特斯拉,追求低成本方案,比亚迪在动力电池上花费的功夫,可谓不低。 除了这几款将要“佩刀”的纯电车型,我更期望的是,比亚迪能对“配刀”跑跑外卖,在满足自身需求后,将更多的产能释放出来,让更多的电动汽车也“佩刀”。

  在过去很长一段时间内,由于新能源汽车补贴政策很大程度上受到”续航里程“的影响,具有高能量密度优势的三元锂电池得到了广泛应用,新能源汽车续航里程也随之不断突破。

  从早期的NCM433到NCM622,再到NCM811(NCM:镍钴锰材料配比),车载电池能量密度不断提升显然能够带来更持久的续航能力,但是也使三元锂电池不够稳定的特性逐渐表现出来。技术成熟、性能稳定的磷酸铁锂动力电池再次引发了人们的关注,而比亚迪的“刀片电池”正是在这种背景下诞生的。

  “刀片电池”的结构

  “刀片电池”的电芯又长又薄,呈长条形,看起来就像是“刀片”一样。传统的三元锂电池电芯则像一块”方砖“,还有的像我们常用的五号电池。”刀片电池“将几十甚至上百个“刀片”密集排列在一起,直接固定在电池包内,这使刀片电池包内部的空间利用率比块状电池包的空间利用率提高了50%,即便磷酸铁锂电池的能量密度低于三元锂电池,但是由于可以装载更多的电芯所以最终它与同等大小三元锂电池包的带电量非常接近。

  “刀片电池”的安全

  比亚迪把可能引发电池漏电和燃烧的问题归纳为七个主要维度:连接问题、高压防护问题、碰撞问题、过度充电问题、外部电路短路问题、内部电路短路问题和电池热失控问题。在进行动力电池设计时,比亚迪在四个主要设计层次,即电池电芯设计、电池模组设计、电池包设计、电池管理系统设计,都要针对上述七个维度的问题作出有效的保护性设计。从七个维度,四个层级考虑电池的安全,在每个维度跟层级都有对应的防护措施,全方位有效的保护电池安全。

  在前不久的一场发布会上,比亚迪展示了“刀片电池”顺利通过针刺穿透测试的视频。“刀片电池”被刺穿时,结构完整稳定,未出现任何起火冒烟现象,表面温度仅有30-60摄氏度,一只打散在电池表面的生鸡蛋没有发生变化。这是因为“刀片电池”的失控温度高达500摄氏度以上,同时电池组具有更高的整体刚性,抗变形、耐挤压和穿刺的能力也更强,电池组内部短路的几率接近于零。

  “刀片电池”的性能

  

比亚迪的刀片电池技术具体是啥啊?比亚迪刀片电池百度百科

  以比亚迪汉搭载的”刀片电池“为例,它拥有最大NEDC续航里程超过600公里、循环充放电3000次、行驶120万公里的长寿命优势,很好的化解了大家对电动车续航以及长期使用后里程衰减的焦虑。”刀片电池“具备全新的结构设计、更好的安全防护以及更持久的续航和使用寿命,是磷酸铁锂技术的再一次逆转,个人认为是目前最先进的车载动力电池之选,在未来或许还有更广阔的前景!

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