鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2020年04月13日
一個車企員工眼里的比亞迪刀片電池
自從比亞迪董事長王傳福在2020年一月的電動汽車百人會上首次公布了刀片電池和三月二十九日的刀片電池公布會,有關刀片電池的消息滿天飛,業界對刀片電池的討論也多了,重要的觀點有兩種:一種是認為刀片電池沒有什么新的創意,和寧德時代的CTP相似,只是比亞迪的營銷噱頭;另一種是認為刀片電池解決了許多磷酸鐵鋰的缺點,具有開創性意義。今天我們來討論下比亞迪的刀片電池。
什么是刀片電池?
傳統電池系統是先把電芯組裝成模組,再把模組安裝到電池系統里面,進行分級管理。由模組的機械結構對電芯起到支撐、固定和保護的用途,再由電池系統對模組支撐、固定和保護的用途。
來源:Wade制圖,下同
而刀片電池是一種全新的設計理念,在采用長電芯的同時,省去了中間模組環節,直接把電芯裝到電池系統里面。這樣重量和成本都有效下降,這一點和寧德時代的CTP有相似的地方。同時比亞迪電池結構設計借鑒了蜂窩鋁板的原理,通過結構膠把電芯固定在兩層鋁板之間,讓電芯本身充當結構件,來新增整個系統的強度。
我們再來看一下刀片電芯,拿市面上應用最廣的C公司產品和刀片電芯比較。C公司產品的長度是148mm、厚度是79mm、高度是97mm,內部結構是卷繞,看起來像一塊板磚。刀片電芯長度是960mm,厚度是13.5mm,高度為90mm,內部結構是疊片。因其長而薄的形狀酷似刀片,因此得名刀片電池。
刀片電池誕生背景
我們來看下這幾年純電動汽車電池材料的發展趨勢,縱坐標是能量密度。在純電領域,一直存在兩條技術路線,三元和磷酸鐵鋰離子電池。三元電池由于能量密度高,被大部分車企選擇,但是他有個缺點是成本高。相反磷酸鐵鋰成本較低,但是能量密度低。而且現階段的磷酸鐵鋰能量密度已經快接近理論極限。而比亞迪是做磷酸鐵鋰離子電池出身,雖然現階段比亞迪大部分純電動汽車上已經使用了三元電池,但從未放棄磷酸鐵鋰這條技術路線。既然在材料方面不能突破能量密度,比亞迪的工程師就從系統集成做工作。
我們總結下電池系統集成發展規律。首先我們看下第一代電池包,是異形電池包,為了節省成本,采用了標準模組,但是成組效率都比較低。第二代電池包,也是異型電池包,為了提高成組效率,選擇了和電池結構匹配的非標準模組,使成組效率有明顯的提升。以上兩種電池包都是基于傳統乘用車平臺。第三代電池包,多應用于純電動汽車平臺。有三種不同的發展趨勢,但有一個共同點,都是平板的電池包,但分別應用了無模組技術、刀片電池技術和590標準大模組技術,成組效率再次有明顯提升,其中刀片電池的提升是最高的。可以說刀片電池在電池材料不能突破更高能量密度的前提下,但是在電池系統集成方面有所突破,解決了磷酸鐵鋰離子電池續航較短的缺點,這也就是刀片電池誕生的背景。










