核心技術(shù)的積累,讓比亞迪十幾年來在國內(nèi)新能源汽車市場一路領(lǐng)先。
進(jìn)入后補(bǔ)貼時代,技術(shù)狂人王傳福再度帶領(lǐng)比亞迪攻占新技術(shù)高地,他近日在百人會論壇透露,比亞迪自主研發(fā)的“刀片電池”今年3月將在重慶工廠首次量產(chǎn),6月上市的比亞迪漢將率先搭載,這標(biāo)志著比亞迪從未放棄過磷酸鐵鋰電池技術(shù),并顯示出在這條賽道上志在必得的信心。
“刀片”有多鋒利?
王傳福所說的“刀片電池”,被中國科學(xué)院院士、中國電動汽車百人會副理事長歐陽明高評價為去年電池企業(yè)在電池包系統(tǒng)比能量方面最漂亮的技術(shù)創(chuàng)新。
刀片電池被比亞迪稱為“超級鐵鋰電池”,之所以取名“刀片”,是因為這款電池的外形與傳統(tǒng)方形電池相比,整個電池就像一個扁平的長條刀片。國家知識產(chǎn)權(quán)局比亞迪專利顯示,“刀片電池”長度最長可以達(dá)到2500mm,是傳統(tǒng)普通磷酸鐵鋰電池的10倍以上,極大的提升電芯的成組效率,并且是可以基于不同需求調(diào)節(jié)尺寸的一系列電芯。
比亞迪刀片電芯形狀示意圖(來源:國家知識產(chǎn)權(quán)局)
刀片電池的體積比能量密度比傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池提升了50%,根據(jù)專利,“刀片電池”技術(shù)PACK體積能量密度超過330Wh/L,較原有電池系統(tǒng)可提升30%以上。
通過節(jié)省物料、人工費用等,電池包成本有望降低30%。放電倍率也隨之大幅提升,壽命長達(dá)8年120萬公里,能達(dá)到最高600公里的續(xù)航里程,由于“刀片電池”比傳統(tǒng)方形電池更薄,因此散熱效果更好。
歐陽明高院士表示,“刀片電池采用兩側(cè)接線并用作冷卻風(fēng)道,各種東西放到兩側(cè),中間就不放別的了,一片一片疊起來的剛度、強(qiáng)度非常好,還可以做結(jié)構(gòu)件,這是很重要的創(chuàng)新。刀片電池技術(shù)可有效緩解以前磷酸鐵鋰電池體積比能量的短板。一臺A0級車型的體積可以裝到將近60kWh,基本上可以解決續(xù)航里程問題?!?/p>
光大證券分析稱,“刀片電池”是從車輛、電池包、電芯整體層面開發(fā)的新的解決方案,結(jié)構(gòu)改進(jìn)的效果非常明顯,從數(shù)據(jù)結(jié)果分析,或許也存在改進(jìn)電芯內(nèi)部材料的可能性。
磷酸鐵鋰的春天來了?
2019年多起新能源汽車自燃事件頻發(fā),如何保障新能源汽車的安全成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點。
在原來的高補(bǔ)貼時代,高能量密度和高續(xù)航里程是核心指標(biāo),越來越多的車企采用鎳成分比例較高的三元鋰電池,從“532”到“622”,再到“811”,維持電池穩(wěn)定性的鈷錳成分僅占約20%,續(xù)航里程確實大幅提高,但電池安全性風(fēng)險也在增大。
在剛剛結(jié)束的百人會電動汽車先進(jìn)安全技術(shù)分論壇上,中國工程院院士、北京理工大學(xué)教授孫逢春表示,目前乘用車是新能源汽車推廣的主力,2019年比2018年增長了8.5%,乘用車接入到國家平臺的總量也超過了78%。但同時乘用車安全事故占比較高,達(dá)到57%。在充滿電之后靜止?fàn)顟B(tài)是著火事故主要構(gòu)成原因。車輛燃燒的事故大多發(fā)生在高SOC狀態(tài),其中在85%以上事故率占比達(dá)到57%,SOC為100%的占比是14%。三元鋰電池事故率占比最高,達(dá)到89%。
單從電池?zé)岱€(wěn)定性來看,三元鋰電池?zé)崾Э販囟鹊陀?00℃,對電池管理系統(tǒng)要求非常高,需要防過熱保護(hù)裝置和電池管理系統(tǒng)來保護(hù)電池安全。而磷酸鐵鋰電池?zé)崾Э販囟绕毡樵?00-600℃,其內(nèi)部化學(xué)成分才開始分解。因此在當(dāng)前最受重視的安全性方面,磷酸鐵鋰電池更勝一籌。
王傳福在百人會論壇上指出,“要加強(qiáng)行業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè),涉及安全的動力電池,需要做得更謹(jǐn)慎一些?!?/p>
2019年比亞迪磷酸鐵鋰電池出貨量下降37%,中信證券預(yù)計,2020年以后“刀片電池”技術(shù)將帶動鐵鋰回暖,比亞迪磷酸鐵鋰電池的裝機(jī)量將明顯提升。
新能源汽車產(chǎn)業(yè)的競爭,在經(jīng)歷了幾年喧囂后,現(xiàn)在再次回歸到靠技術(shù)和產(chǎn)品比拼的基本邏輯。
作為全國最大的磷酸鐵鋰電池出貨商,比亞迪具有很大的市場規(guī)模效應(yīng)和成本優(yōu)勢。技術(shù)創(chuàng)新推動磷酸鐵鋰電池的體積能量密度大幅提升,三元鋰電池一家獨大的競爭格局也有望被打破。
跨過成本這道坎
后補(bǔ)貼時代,新能源汽車企業(yè)需要調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、降低成本,以應(yīng)對2020年結(jié)束后補(bǔ)貼完全退出的市場化競爭。
歐陽明高認(rèn)為,2019年中國動力電池系統(tǒng)成本降低到約0.6元-1元/Wh,今后5年電池成本仍有下降空間,三元鋰電池2025年前預(yù)計降到0.7元/Wh,磷酸鐵鋰也還有下降空間,但同時需要強(qiáng)調(diào)電池回收利用價值亟待挖掘,這方面磷酸鐵鋰電池的成本優(yōu)勢非常明顯。
磷酸鐵鋰電池不含貴金屬,生產(chǎn)正極材料的主要原材料氧化鐵和碳酸鋰國內(nèi)儲量豐富。如果新能源汽車市場需求擴(kuò)大,上游材料在規(guī)模效應(yīng)推動下,成本也將直線下降,占據(jù)磷酸鐵鋰電池成本超過30%的正極材料價格的下降,將促使磷酸鐵鋰電池價格迅速下降。
隨著“刀片電池”研發(fā)的推進(jìn),有望大幅降低比亞迪電池系統(tǒng)的成本。據(jù)中信證券研報測算,假設(shè)2020年比亞迪動力電池出貨15GWh,以“刀片電池”替換比例做情景假設(shè),假設(shè)替換比例分別為100%/50%/25%/0%,經(jīng)過測算,刀片電池替換將給比亞迪分別節(jié)省25.5/12.8/6.4/0億成本。
2019年比亞迪新能源乘用車電池包平均成本為0.85元/Wh,替換成磷酸鐵鋰刀片電池后,成本有望下降30%,預(yù)計成本將下降至0.6元/Wh。作為當(dāng)下的平均水平,一輛純電動乘用車用電池容量約為60kWh,如果替換成“刀片電池”,單車電池成本將會下降1.5萬元左右,從而直接體現(xiàn)在車輛售價上。
國外很多廠家對比亞迪的“刀片電池”技術(shù)非常感興趣,而在1月15日的北汽新能源十周年新聞發(fā)布會上,北汽新能源總經(jīng)理馬仿列透露,“我們和比亞迪的電池合作正在探討和評估中?!?/p>
盡管比亞迪沒有公開表示“刀片電池”是否會外供,但是眾多車企同行貌似已經(jīng)開始望眼欲穿了。
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