深度科普貼:比亞迪刀片電池與傳統磷酸鐵鋰電池和三元電池到底差異在哪些地方!

hello 老鐵們大家晚上好!馬上就要假期結束準備回程了,在這裡黑夜多說一句啊,老鐵們一定要注意安全!

昨天下午剛到北京酒店,幾個粉絲早就等在那邊了,北京人實在是太熱情!感覺太親切了!正好有幾個北京土著剛好也在廣安門附近,就約著一起找個茶館喝喝茶聊聊人生和理想,結果一個校友拿著厚厚的幾個問題問我,我一度很尷尬,花了一個多小時和大家一起探討這些問題。
我的本意並不是正兒八經的投資交流會,而是交友性質的茶話會,實在是因為三年沒來北京了,想這邊的朋友們!有些朋友從我在法國讀書時候就認識了,一晃5-6年過去了,很誇張的情誼,禮輕情意重人生能有幾個5年?

我印象最深的是有公司高管還在中途忙著開視訊會議,有錢人比我們還努力這是最可怕的!也有我左手邊的史家小學的優秀老師長得像林志穎

還有十幾個北京朋友說還在外地旅遊,我想在10號左右再來有需要私信我。
關於問題的答案後續有時間慢慢說,今天主要話題是比亞迪刀片電池與傳統磷酸鐵鋰電池和三元電池到底差異在哪些地方!
上次講到磷酸鐵鋰和三元電池的差異,大家反響不錯,紛紛要求我就再深入講講電池,這次主要說說刀片電池
比亞迪推出的“刀片電池”,其實叫做超級磷酸鐵鋰電池,之所以稱它為刀片電池,是因為它的排布方式像是刀片一樣插入電池包內。具體產品結構來看,將動力電池的電芯加長,使單個電芯形狀扁平、窄小,雖仍保留了模組的結構,但其透過多個"刀片"捆紮形成模組,透過少數幾個大模組的組合成電池。
刀片電池相對於傳統磷酸鐵鋰電池的改進:
提高了能量密度!在傳統的磷酸鐵鋰電池的能量密度短板上做了提升
1 刀片電池在電芯上直接組成電池包,減少了模組結構和單體連線線束,提升了封裝效率,進一步增加整合化。此外,由於刀片電池形狀的特殊性和材料的穩定性,密集排布的刀片電池可以充當簡單的結構件,進一步提升空間利用率。透過這兩項技術,刀片電池的空間利用率由原來傳統電池的40%提升到60%。
空間利用率增大了,那麼與傳統磷酸鐵鋰電池同樣的大小上能裝的下更多電池,提高了能量密度!磷酸鐵鋰電池最大的缺點就是體積能量密度過小以致被市場邊緣化,如今刀片電池在物理層面的結構最佳化,解決了這個缺點。刀片電池的續航達到600公里,而且同時具備高安全、長壽命的先天優勢。
2 改善了磷酸鐵鋰電池耐低溫差的缺點!
磷酸鐵鋰耐低溫性差一直是被垢後的一個缺點,刀片電池在這方面也是做了改善。比亞迪的“刀片電池”採用了更為科學的熱管理系統,讓換熱效率方面維持在較高水平,電池內部的溫度即使在低溫情況下,也可以減緩低溫環境對電池效能的影響,從而大大改善了磷酸鐵鋰電池低溫續航衰減的問題。
3 生產成本減低了,續航能力提高!
據比亞迪專利顯示,將電芯進行扁平化設計使得刀片電池長度可達2500mm,是傳統磷酸鐵鋰電池的10倍以上,可極大提升電芯的重組效率——這同時意味著可提高電池包的能量密度。據國家智慧財產權局公佈的資料,比亞迪刀片電池可使普通電池包體積比能量密度從251Wh/L提升至332Wh/L,且由於製作工藝更加簡單,也降低了生產成本。
由於零部件的減少,帶來重量的減少,因此單位質量能量密度也能夠提高,整車續航里程也能提高。採用CTP技術的電池PACK,帶電量約增加20%-30%,續航里程也能提升20%-30%。
但是刀片電池被碰撞後修復更為困難!
因為刀片電池省去了支撐電芯的結構,利用每個電芯自身作為支架。在外力衝擊下,很難保證電芯的完整性。一個電芯受損,其餘串聯的電芯也會受到波及。
總而言之,刀片電池雖有極高的安全效能,但它核心依然是磷酸鐵鋰,這是一種新技術,但不是革命性產品。單論“刀片電池”,它更像是磷酸鐵鋰電池技術“補丁”,獲得安全方面的“高階強化包”。
因為刀片電池填補了磷酸鐵鋰的缺點,讓它與三元鋰電池差距拉小。磷酸鐵鋰現在被市場追捧也正是因為刀片電池在磷酸鐵鋰電池上的改進。並且磷酸鐵鋰成本低,使用磷酸鐵鋰電池是企業應對補貼全面退出的一種折中做法。三元鋰離子電池成本過高,如果補貼全面退出,做新能源汽車還會虧損,這是企業最不願看到的結果。磷酸鐵鋰電池作為動力電池一種方案,也是車企控制成本的手段之一。
所以,在三元鋰電池沒有重大突破之前,我仍十分看好磷酸鐵鋰電池。
那我們再拿刀片電池和三元鋰電池做個對比!安全性上刀片電池遙遙領先!
比亞迪的董事長兼總裁王傳福曾表示:刀片電池將把自燃這個詞從新能源汽車的字典裡徹底抹掉。那如何判定動力電池的安全效能呢?透過動力電池的”針刺測試”。
針刺試驗是透過一個金屬針刺穿電池外殼,並完全貫穿電池體,造成電池內部發生短路。
不久前,比亞迪就針對比亞迪漢EV搭載的刀片電池,與傳統三元鋰電池以及傳統磷酸鐵鋰電池進行了一場針刺試驗的對比測試。
同時,為了更為直觀的感受電池在針刺後的溫度變化,還在三種電池上放置了雞蛋液作為參照物。
而試驗的結果則是,在同樣的測試條件下作為目前特斯拉Model 3等大部分電動汽車所使用的動力電池,三元鋰電池在針刺瞬間出現劇烈的溫度變化,表面溫度迅速超過500°C,併發生極端熱失控,開始劇烈燃燒,電池表面的雞蛋被炸飛。
傳統磷酸鐵鋰電池在被穿透後無明火,有煙霧從電池卸壓閥噴出,表面溫度達到了200°C~400°C,電池表面的雞蛋被高溫烤焦了。
比亞迪刀片電池在同等條件下,鋼針從刀片電池中央穿透其極板後,電池殼體沒有出現鼓脹、冒煙,更沒有明火,而放置在電池上方的雞蛋液也基本無變化,此時電池外殼溫度僅僅只有30°C左右。
刀片電池作為磷酸鐵鋰的升級版,當然之前磷酸鐵鋰和三元鋰電池的優勢,刀片電池仍具有那些優勢成本低,壽命長,但這主要是小方面,我就不一一細講了。     
當然,刀片電池的能量密度相比普通磷酸鐵鋰電池已經有大幅度提升,但是最終從比亞迪漢體現出來的144Wh/kg的能量密度,相比主流三元鋰離子電池的180+Wh/kg的能量密度還是有很大差距。即使它有更安全的屬性,但也掩蓋不了它能量密度還是不高的事實。刀片電池始終還是磷酸鐵鋰電池充電速度和續航能力確實趕不上三元鋰離子電池。
人們對續航里程的追求是永無止境的,也正是因為這一剛性需求,安全性沒那麼牢靠(只是相對磷酸鐵鋰而言)的三元鋰電池,成為了毫無爭議的主流。但刀片電池的出現,似乎重新整理了人們的認知。一個兼顧續航里程和安全性的電池,讓現階段的香餑餑三元鋰電池黯然失色。
刀片電池是一種電芯形式的創新和成組技術的創新。但是本質還是磷酸鐵鋰。磷酸鐵鋰電池的能量密度,就快達到天花板了,即使進步,也很微弱了,估計未來撐死成組能量密度160wh/kg。不過也夠用了,刀片電池各方面很均衡。安全性高、成本低、壽命長、能量密度夠用。沒有明顯短板。
反觀三元鋰電池,雖然能量密度還有很大的進步空間,但是三元鋰的安全性也基本到頭了。人類科技發展更加完美的電車,只能寄希望於未來的技術了。目前來看,EV車型的電池技術,還是會以磷酸鐵鋰和三元鋰為主存在很久很久
當然了,我們很樂於看到電池行業能有這般創新的想法,同時也期待真正革命的到來。比如無鈷電池和固態電池,或許在不遠的未來等著我們呢
到浦東超級工廠回家看看,降價後銷量爆表,停車場很空造出來的車都賣光了。目前周產能6000,一個月2萬4千臺,供不應求
另外靠南的新廠房已經建成,估計內部正熱火朝天地準備生產Model Y,謠傳的年底前Model Y上市也許是真的。
大家對刀片電池 三元電池和傳統磷酸鐵鋰電池有任何想法和意見都可以在下面留言,希望和大家一起集思廣益多多學習!
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