一文讀懂刀片電池 王傳福:刀片電池不自燃 三元鋰電池跑太偏了

2021-01-05 汽車記者

3月29日下午14:30,比亞迪通過深圳衛視等媒體平臺,在線發布了其全新的「刀片電池」。「電池大王」比亞迪再次以「弗迪電池」的名義,以磷酸鐵鋰電池的名義,向三元鋰電池發起了最後的猛攻。難道這也是特斯拉要選擇裝配磷酸鐵鋰電池的原因之一嗎?是不是意味著磷酸鐵鋰電池完全被低估了呢?我們來看看發布會實錄。

比亞迪刀片電池以下為比亞迪創始人王傳福、比亞迪弗迪公司董事長何龍發言實錄,由汽車記者/汽車視評整理。

王傳福發言實錄:

大家好,歡迎來到比亞迪刀片電池線上發布會。2020年我們以一種不平凡的方式迎來了春天。一月下旬,我告訴我的同事,比亞迪作為中國製造的一個代表,我們應該站出來,動用一切力量量產口罩。接下來呢,我和我的同事奮戰了十幾個日夜,完成了比亞迪第一條口罩生產線的設計、製造到量產,本周呢,比亞迪口罩的日產量已達1000萬隻,這一切都源於我們的初心。今天我們發布的刀片電池也是源於比亞迪當年進軍新能源汽車產業的初心,用技術創新滿足人們對美好生活的想法。這是我們的初心,也是我們的使命。1994年,比亞迪白手起家。到2008年,比亞迪成為全球最大的充電電池製造商。大家稱我們為電池大王。電池大王只是一個開始,我們要不忘初心,不斷進化,實現突破自我。2003年,比亞迪進入汽車行業;2006年,搭載比亞迪磷酸鐵鋰電池的F3e純電動轎車研發成功,2008年全球第一款量產的插電式混合動力車F3dm正式上市,從此呢,比亞迪踏上了一個引領和推動新能源變革的徵程。如今,比亞迪已在全球累計銷售超過75萬輛新能源汽車,電動車的足跡遍布歐美日韓等50多個國家和地區,連續四年全球第一,連續六年中國第一,形成了一整套新能源汽車研發、配套生產體系,並在電池、電機、電控等核心領域實現了全球的技術和產業的引領。今天比亞迪已成為名符其實的新能源汽車的領導者,開創出一條通向美好出行的未來之路。一路走來,冷暖自知。我們堅持從0到1的自主創新和業務整合,孕育出後來被業界稱為垂直整合的強大的產業配套體系。有人說比亞迪搞垂直整合是為了節約成本,其實呢,垂直整合是被逼出來的。十幾年前,你規模小,沒人願意給你配套。你發展新能源汽車,推動行業大變革,但沒有人看好這個公司,也不給你配套,不敢陪你去冒險。中國企業要想搞新能源汽車,要做大做強汽車產業,只能靠自力更生。如果說垂直整合是自力更生,那麼e平臺的開放共享就是改革開放。其實呢,早在2010年,奔馳就開始與比亞迪合作開發電動車。2018年我們發布了e平臺並宣布將e平臺的核心技術和產品向全球開放共享。不到兩年時間,豐田這樣的國際巨頭就和比亞迪攜手,共同開發基於比亞迪e平臺的關鍵技術的電動車。未來的我們還會有更多的車企參與到e平臺的開發共享中來。可以說e平臺的開放共享是中國汽車從技術引進走向技術輸出的轉折點。至此呢,比亞迪完成了從自力更生到改革開放的戰略轉型,弗迪系也應運而生。作為比亞迪旗下的獨立的子品牌,弗迪系包括了弗迪電池、弗迪動力、弗迪科技、弗迪視覺和弗迪模具等五家子公司,是一個完整的汽車零部件配套體系。弗迪的應運而生是比亞迪經歷多年的垂直整合發展後的必然選擇。為什麼取名叫弗迪呢?弗迪二字取自詩經中的一首名為《大雅·桑柔》的詞,其中有一句話,叫「維此良人,弗求弗迪」,意思是說呢,誠實有信,踏實進取。這就是我們比亞迪的風格,弗迪因此定義。弗迪系和比亞迪的關係,就像行星和恆星的關係。弗迪系的每一家公司既是圍繞比亞迪產業優勢而生的行星,更是骨子裡的獨擋一面、對外賦能的耀眼的明星。弗迪發布的第一款重磅產品是刀片電池。刀片電池凝結了比亞迪在動力電池領域近20年的研發和應用經驗,集成了比亞迪從電池的原材料製取、到動力電池包製造的全產業鏈優勢,最重要的是刀片電池體現了比亞迪徹底終結新能源汽車安全痛點的決心,它將重新定義新能源汽車的安全標準。我相信刀片電池將是倒逼整個新能源汽車行業做出改變,讓汽車行業進入良性發展的快車道,最終讓消費者受益。既然說到了安全,有些情況不能忽視。在新能源乘用車領域裡面,許多企業陷入對續駛裡程的攀比之中,這種攀比的壓力會轉嫁到動力電池生產,讓行業對動力電池的能量密度產生非理性的追求。

比亞迪首款搭載刀片電池的車型 漢 今年6月發布坦白講,這些對電池能量密度不切實際的追求,徹底帶偏了動力電池行業的發展路線,並且呢讓新能源乘用車的安全口碑付出了極其慘重的代價。過去幾年,因為電池行業不同企業的技術及品控水平的參差不齊,再加三元材料本身的特點,電動車的自燃甚至爆燃事件明顯增多,將高能量密度的三元電池的安全問題暴露無疑,正所謂一榮俱榮,一損俱損。對於行業的跑偏,作為行業的領導品牌,我們要做些什麼?幾年前,在乘用車動力電池領域,三元電池和磷酸鐵鋰電池的路線之爭,曾以磷酸鐵鋰電池暫時偃旗息鼓告一段落。比亞迪一直堅持磷酸鐵鋰電池天生安全性高,但能量密度相對較低,從而被能量密度高但天生穩定性差的三元電池拋在身後。眾所周知的是,將部分產能轉向三元電池後,比亞迪一直毫不動搖的將安全放在首位。通過各種技術創新,不斷化解三元電池帶來的安全挑戰,做好自己,並為行業做出貢獻。鮮為人知的是,比亞迪從未放棄對磷酸酸鐵鋰電池的再研發,並一直希望將動力電池發展引回正道。今天呢,刀片電池的發布就是要糾偏。刀片電池最大的特點就是安全。所以呢,我們要「刀片電池出鞘安天下」。經過幾年的潛心研發,刀片電池呢今天出鞘發布。刀片電池採用磷酸鐵鋰正極材料,帶來超強的安全性及超長的循環壽命。同時呢,刀片電池的結構設計,克服了傳統磷酸鐵鋰電池能量密度低的劣勢。搭載刀片電池的新能源汽車,將把自燃這個詞,從新能源汽車的字典中徹底抹掉。同時呢,兼具長壽命、長續航裡程的優勢。我堅信,刀片電池將改變行業對三元電池的依賴,將動力電池的技術路線回歸正道,並重新定義新能源汽車的安全標準。今天的刀片電池是比亞迪給行業的一份大禮。今後呢,比亞迪的技術和產品將會對全球開放共享,這既是我們的榮幸更是我們的責任.我相信弗迪還將繼續為這個行業帶來更多驚喜。就像是比亞迪改變世界對中國汽車看法(一樣),弗迪也將改變中國汽車工業在全球新能源浪潮中的角色與分工。何龍發言實錄:

比亞迪有限公司副總裁弗迪電池有限公司董事長何龍先生各位觀眾朋友們大家下午好。比亞迪以電池起家。在電池領域,比亞迪具備百分之百自主研發、設計和生產能力。憑藉20多年的不斷創新,產品已經覆蓋消費類3C電池、動力電池以及儲能電池等領域,並形成了從原材料、研發、設計、製造、運用到回收的完整電池產業鏈。在電池技術、品質、智能製造、生產效率方面成為了業界的標杆。目前,比亞迪是全球產能最大的磷酸鐵鋰電池廠家。除新能源汽車跟軌道交通以外,比亞迪的電池還廣泛應用於太陽能電站、儲能電站等新能源領域。如今我們電池全球累計交付了超過75萬臺新能源汽車,以及超過一個g瓦時的儲能電池。15年來,我們的動力電池0安全事故。但是,我們並沒有滿足於現狀,我們在不斷地探索,尋求變革創新的突破口。今天我們發布的刀片電池,就是一個最好的例證。刀片電池的誕生,最早可以關聯到空間利用率這個概念上。大家知道,這個電動汽車空間是非常寶貴的,那麼我們汽車的設計師會千方百計地把這個汽車的空間留給消費者,會不斷地壓縮我們的電池的空間。那麼空間利用率越高,就代表著有限的空間裡邊我們可以布置更多的電池。下面我們看看我們傳統電池包的空間利用率。一般來說,傳統電池包的生產可以分成兩個步驟。那麼第一是由電池組成電池模組,第二是把組裝好的模組排布在一個託盤上組成電池包。電池模組裡面,電池的空間利用率只有80%,其他都是模組的結構件。從模組再到電池包,由於要承載幾百公斤的模組,所以需要在模組之間布置許多梁來保證整個電池包的強度,再加上其他的結構件,使得電池模組在電池包裡邊兒的這個利用率僅為50%。打一個比方,傳統電池包就像大家新買的房子,如果裡面有很多的梁和柱,就會顯得空間利用率特別低。那麼電池到模組的空間利用率80%,再乘以模組到電池包的利用率50%,等於40%,就是整個電池包的空間利用率。也就是說,電池包留給電池的空間只有40%。

刀片電池電池包一方面汽車設計師在不斷地壓縮電池包的空間,一方面消費者對車的續航裡程不斷地提出更高的要求,如何解決兩者之間的矛盾呢?改善空間利用率這個問題迫在眉睫。解鈴還須繫鈴人。我們看到,影響空間利用率的主要因素是模組和梁。要想提高空間利用率,就要去掉模組和梁。但是沒有了模組和梁,電池就沒了固定,電池包就沒有了支撐。為了解決這些問題,經過不斷的探索和創新,比亞迪想到了既是能量體也是結構件的刀片電池。我們想到了直接把電池拉長,將電池固定在電池包的邊框上,讓電池同時也變成結構件,直接成為自身電池包的梁。這樣,就既解決了固定的問題,也解決了強度的問題。這一方案使得電池包的空間利用率可以達到60%以上。從圖中我們可以看到,刀片電池的電池包和傳統電池包對比,電池包的空間利用率提升了50%。空間利用率,專業一點講就是電池包的體積比能量密度。空間利用率越高,體積比能量密度就越大。就相當於原來跑400公裡的車,現在可以跑600公裡。提到刀片,大家可能首先想到的就是太薄,強度不夠,但其實恰恰相反。在這裡呢,就不得不提到我們刀片電池的兩大優勢之一:超級強度。那麼就好像這個我們的刀片一樣,那麼刀片如果我們沿著大面來去彎折,的確是非常非常軟,很容易折彎。但是如果我們換一個角度,對這個側面來完成,那麼這個就非常非常難彎折。所以傳統的這個電池包,我們知道一般有4-5根的這個梁。而我們的刀片電池包裡面有100個這樣的電池,那麼每一個電池呢,就充當一個梁,100個電池呢就是100個梁,這個強度啊大家可想而知。由100個刀片電池組成的一個電池堆,已經非常非常強了。但是我們並不滿足。我們還借鑑了非常成熟的這個蜂窩鋁板的結構原理,在這個100個電池組成的電池堆的上下兩面上,黏貼兩塊高強度的強度板,形成了類似這個蜂窩鋁板的這種結構,使強度再次升級。那麼100個電池組成的一個電池堆,那麼這是我們的第一個強!我們在這個電池堆上再加兩個高強度板,我們是第二個強!強上加強,強強聯手,使得我們的刀片電池電池包的強度不減反增,實現超級強度。大家都知道電動汽車一個最關鍵、最重要的指標是安全。電動汽車的安全其中最重要的又是電池的安全。刀片電池的第二大優勢就是安全。由於刀片電池設計帶來的電池包的空間利用率的提升,我們得以使用更成熟更安全更穩定的這個磷酸鐵鋰材料。我們可以看到磷酸鐵鋰材料先天具有的非常優秀的熱穩定性。那麼磷酸鐵鋰材料本身有四大這個優勢。那麼第一呢,放熱反應的這個啟動溫度非常高。這個材料在500度以下,其實這個材料都是非常穩定。那麼第二個就是它的放熱很慢。也就是我們電池包在遇到極端情況下,他的溫升很慢。那麼第三個,就是這個產熱很少。產熱就是意味著我們電池在這個碰撞啊,這些過程中的話,那麼釋放的熱量很少。第四呢,就是它在分解的時候不釋放氧氣。那麼,它就減少了這個燃燒的風險。正如我們所料,我們採用了磷酸鐵鋰這個材料的刀片電池,我們可以非常容易的通過各項安全測試,那麼這裡邊呢我給大家列四個常見的這個測試。那第一個呢,就是這個大家業內普遍認為最難通過的這個測試:針刺測試。針刺呢是模擬的電池內部短路。造成這個內部短路的原因呢,一般都是一些金屬的生產過程中,那些金屬異物,然後混到我們電池裡邊。以及一些比如說在這個極端碰撞下的外部的金屬對電池的針刺。那麼我們看到我們這個電池在這個針刺的過後,她不僅沒有冒煙,沒有著火,它的表面溫度低於60多度,這也意味著我們電池在一些非常極端的情況下,那麼電池是不會起火。第二個是我們的擠壓測試。擠壓模擬的是汽車在極端碰撞的情況下,造成的電池的一種形變,我們看到這個電池在這個擠壓,到甚至斷裂的程度,我們電池仍然沒有起火,僅僅是一個冒煙。那麼第三個是這個捂溫測試。捂溫測試它模擬的是我們電動汽車周圍環境有這個火星或者火災。這種情況下看我們電池是否穩定。那麼我們把電池從常溫加熱到300度這個溫度,那麼我們看到在這個溫度下,我們電池仍然沒有爆炸,沒有起火。第四個測試就是過充。過充是他模擬的我們這個充電樁,汽車的電池三級保護全部失效的情況下,我們的電池就會被連續不斷地持續地過充。我們看到我們的刀片電池在這個過充260%以後,我們電池也沒有起火,沒有爆炸。由於磷酸鐵鋰材料優秀的熱穩定性,以及我們巧妙的這個刀片電池的結構設計,我們可以看到,刀片電池可以很容易通過各項嚴苛的安全測試。獨創的刀片設計,極大地提升了電池包的空間利用率,滿足了消費者續航的要求,同時帶來了超高的強度和安全性,讓消費者更加安心。那麼大家一定很好奇,我們的刀片電池是如何生產出來的,讓我們一起來連線我們重慶的工廠。(重慶工廠連線)各位觀眾朋友大家好,我現在所在的是重慶弗迪電池有限公司,經過一年多的建設,我們的刀片電池已經在我身後的這條產線下線,標誌著刀片電池正式進入量產階段。我們的這條產線,根據刀片電池的特點進行了全新的設計,它的自動化、智能化、生產精度和生產效率均達到了業界領先水平,意味著弗迪將再一次定義動力電池安全性標準。刀片電池出鞘安天下。是的,無論在新能源汽車剛剛興起的十年前,還是年銷量已經規模超過220萬輛的現在,消費者面對購買電動汽車,最看重的哪一部分的這個問題時,給出的答案始終是電池。刀片電池的量產為電動汽車提供了更多的可能.積壓在整個產業鏈條上的裡程焦慮終於得到了釋放。比亞迪希望通過刀片電池,解除新能源車安全痛點。今天,幾乎你能想到的所有汽車品牌,都在和我們探討關於刀片電池技術合作的方案,相信大家很快就能看到、聽到刀片電池更多的精彩的消息。我們將敞開懷抱,開放共享,迎接全球合作,與更多企業攜手共贏。謝謝大家。

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