5月7日，杭州蕭山，一輛名爵6新能源轎車過十字路口后，與中央隔離護(hù)欄發(fā)生碰撞后起火。事發(fā)時(shí)車內(nèi)一乘客受傷，后被輔警救出，駕駛員已逃至車外。
5月18日，廣州楊桃公園停車場(chǎng)，一輛型號(hào)為廣汽新能源Aion S的如祺出行網(wǎng)約車在停放期間自燃，雖無人員上網(wǎng)但旁邊的奧迪A6卻遭了秧。廣汽新能源總經(jīng)理古惠南回應(yīng)，起火或與后備箱內(nèi)存放的消毒水有關(guān)，確切結(jié)果目前還在調(diào)研中。
5月26日，深圳福田一輛依維柯牌新能源客車EV46追尾校車后著火，駕駛員當(dāng)場(chǎng)身亡。
5月以來，關(guān)于電動(dòng)車自燃或事故后發(fā)生劇烈燃燒的案例時(shí)有發(fā)生，關(guān)于動(dòng)力電池安全的話題一時(shí)之間再次被推到了風(fēng)口浪尖。
今年三月下旬，比亞迪一場(chǎng)“出鞘，安天下”刀片電池發(fā)布會(huì)搶盡了風(fēng)頭。發(fā)布會(huì)上比亞迪官方表示刀片電池續(xù)航里程達(dá)到了三元鋰電池的同等水平，更順利通過了令后者望而生畏的“針刺測(cè)試”。
王傳福還是一如既往的自信：“‘刀片電池’體現(xiàn)了比亞迪徹底終結(jié)新能源汽車安全痛點(diǎn)的決心，更有能力將引領(lǐng)全球動(dòng)力電池技術(shù)路線重回正道，把‘自燃’這個(gè)詞從新能源汽車的字典里徹底抹掉?！?/strong>
比亞迪的一波操作，讓行業(yè)內(nèi)“三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池技術(shù)之爭(zhēng)”再次吵得火熱，到底是續(xù)航至上還是安全至上，因?yàn)檎哐a(bǔ)貼優(yōu)勢(shì)而稱霸多年的三元鋰勢(shì)力在面臨多起安全事件之后，是否還能夠繼續(xù)在市場(chǎng)上屹立不倒呢？而比亞迪的刀片出鞘又將為動(dòng)力電池市場(chǎng)帶來怎樣的新面貌呢？
在與寧德時(shí)代的一輪唇槍舌戰(zhàn)過后，比亞迪仍舊不依不饒。
上周，比亞迪官方邀請(qǐng)了100多位媒體人、行業(yè)專家實(shí)地參觀了位于重慶璧山的弗迪電池超級(jí)工廠，看這陣仗是要借媒體之力將這把出鞘的刀片扎扎實(shí)實(shí)地插在寧德時(shí)代稱王的動(dòng)力電池市場(chǎng)上。
一場(chǎng)以“登峰造極”為主題的刀片電池工廠探秘活動(dòng)在弗迪電池重慶工廠舉行
過度追求能量密度，動(dòng)力電池行業(yè)亟需糾偏
過去幾年，因?yàn)樾履茉窜囇a(bǔ)貼政策對(duì)于動(dòng)力電池長(zhǎng)續(xù)航、高能量密度的傾向，為了生存，多數(shù)品牌都傾向于生產(chǎn)高能量密度但熱穩(wěn)定性較差的三元鋰電池，而穩(wěn)定性較好但能量密度較低的磷酸鐵鋰電池卻日漸遭到冷落。
而在三元鋰電池占據(jù)優(yōu)勢(shì)的動(dòng)力電池市場(chǎng)中，近年來關(guān)于新能源車的電池安全問題風(fēng)波不斷，讓相關(guān)的新能源車車主群體雖抱有信心但又難免提心吊膽。
王傳福認(rèn)為市場(chǎng)對(duì)于性能的追求是不切實(shí)際的，他曾經(jīng)表示：“正是對(duì)電池能量密度不切實(shí)際的追求，徹底帶偏了動(dòng)力電池行業(yè)的發(fā)展路線，并且讓新能源乘用車的安全口碑付出了極其慘重的代價(jià)?！?/strong>
“安全第一”始終是動(dòng)力電池的第一要素，這也是王傳福始終堅(jiān)持投入磷酸鐵鋰電池優(yōu)化升級(jí)研究的初心。
電動(dòng)汽車的電池安全問題，一般是指電池的熱失控。對(duì)比目前電動(dòng)車常用的兩種主流電池，磷酸鐵鋰材料本身具有放熱啟動(dòng)溫度高、放熱慢、產(chǎn)熱少、材料在分解過程中不釋放氧氣不易起火四大優(yōu)勢(shì)。而三元鋰電池天性熱穩(wěn)定性差、安全性差是行業(yè)公認(rèn)的事實(shí)。
“在500℃的溫度下，磷酸鐵鋰材料結(jié)構(gòu)都非常穩(wěn)定，但三元鋰材料在200℃左右就會(huì)發(fā)生分解，且化學(xué)反應(yīng)較劇烈，會(huì)釋放氧分子，更容易引發(fā)熱失控。”弗迪電池公司副總經(jīng)理孫華軍表示。
前者以安全性見長(zhǎng)卻動(dòng)力貧乏，后者則憑借高能量密度以及有限的安全事故發(fā)生率獲得政策的青睞。因此，磷酸鐵鋰電池在上一波與三元鋰電池的路線之爭(zhēng)中，還是敗下陣來。而寧德時(shí)代就是憑借著這個(gè)勢(shì)頭把當(dāng)時(shí)執(zhí)著于安全問題的比亞迪從第一把交椅擠了了下來。
有著“電池大王”之稱的比亞迪集團(tuán)董事長(zhǎng)王傳福，最早以做電池起家，2003年宣布跨界生產(chǎn)汽車之前，就已經(jīng)開始了汽車動(dòng)力電池的研發(fā)。從首款動(dòng)力電池上市到成為全球最大的新能源汽車品牌之一，在王傳福的帶領(lǐng)下，比亞迪始終堅(jiān)定不移地將“安全”放在首位。
正是基于對(duì)安全的極度重視，即便是在前幾年三元鋰電池被廣泛推崇的市場(chǎng)環(huán)境下，比亞迪也從未放棄對(duì)磷酸鐵鋰電池的再研發(fā)。
那么，誓要重新定義電動(dòng)車安全新標(biāo)準(zhǔn)的刀片電池是如何生產(chǎn)出來的呢？
重新定義安全標(biāo)準(zhǔn)，“針刺測(cè)試”蓋章
從刀片電池目前公開的消息來看，比亞迪是在設(shè)計(jì)、工程上實(shí)現(xiàn)了進(jìn)步。其本質(zhì)上還是磷酸鐵鋰電池，但刀片電池通過結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，在成組時(shí)可以跳過Batteries（電池組），直接直接從 Cell（電池單體） 到 Pack（電池包），也就是CTP（Cell to Pack）模組結(jié)構(gòu)，大幅提高了體積利用率，最終達(dá)成在同樣的空間內(nèi)裝入更多電芯的設(shè)計(jì)目標(biāo)。由此也帶來了更高的產(chǎn)品穩(wěn)定性和更低的故障率。
對(duì)于刀片電池橫空出世，有業(yè)內(nèi)評(píng)論認(rèn)為，跑偏多年的動(dòng)力電池行業(yè)發(fā)展路線終于有機(jī)會(huì)重回正軌。
“超級(jí)安全”是刀片電池最大的特點(diǎn)，其中最讓比亞迪引以為傲的就是刀片電池在針刺測(cè)試下的完美表現(xiàn)。
在刀片電池發(fā)布會(huì)上，王傳福展示了一段不同動(dòng)力電池電芯的針刺測(cè)試對(duì)照視頻。實(shí)驗(yàn)中，對(duì)三元鋰電池、磷酸鐵鋰塊狀電池以及刀片電池均進(jìn)行鋼針穿刺，同時(shí)電池表面打上一只雞蛋。穿刺后，三元鋰電池劇烈燃燒，表面溫度上升至500℃，雞蛋被炸飛；磷酸鐵鋰塊狀電池則冒煙但無明火，表面溫度上升至200-400℃，雞蛋被烤焦；刀片電池則無火無煙，表面溫度上升至30-60℃，雞蛋無明顯變化。
對(duì)比十分鮮明，刀片電池以極其穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)先于三元鋰電池和磷酸鐵鋰塊狀電池。比亞迪股份副總裁、弗迪電池董事長(zhǎng)何龍?jiān)诎l(fā)布會(huì)上說 ，“電池的針刺測(cè)試，就像我們攀登珠穆朗瑪峰這個(gè)難度?！?/p>
刀片電池順利通過了動(dòng)力電池安全測(cè)試領(lǐng)域最嚴(yán)格的“針刺測(cè)試”
在工廠探秘的過程中，工程師也給媒體們?cè)俅握故玖诉@個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，其中刀片電池經(jīng)過針刺后除電壓出現(xiàn)輕微下降外，表面無明顯變化，始終保持良好的穩(wěn)定性。而三元鋰電池則在幾秒內(nèi)發(fā)生劇烈燃燒。
盡管此前寧德時(shí)代官方微博曾公開回應(yīng)了比亞迪汽車銷售副總經(jīng)理李云飛的針刺挑戰(zhàn)，針刺了旗下生產(chǎn)的三元鋰電池，并且成功地沒有引起劇烈燃燒，然而也始終無法改變市面上多數(shù)發(fā)生惡劣傷害的電池是寧德時(shí)代旗下產(chǎn)品這一事實(shí)。
探秘過程的刀片電池針刺實(shí)驗(yàn)
除此之外，刀片電池還具有超級(jí)強(qiáng)度、超級(jí)續(xù)航、超級(jí)低溫、超級(jí)壽命、超級(jí)功率的超級(jí)性能及“6S”的技術(shù)理念。
“6S”技術(shù)理念
長(zhǎng)96厘米、寬9厘米、高1.35厘米的單體電池，通過陣列的方式排布在一起，就像“刀片”一樣插入到電池包里面，創(chuàng)新的 CTP模組結(jié)構(gòu)免去了傳統(tǒng)動(dòng)力電池的冗余零部件，在實(shí)現(xiàn)了電池的超級(jí)強(qiáng)度的同時(shí)，電池包的安全性能大幅提升，體積利用率也提升了50%以上。
刀片電池
“因?yàn)榈镀姵啬軌虼蟠鬁p少三元鋰電池因電池安全和強(qiáng)度不夠而增加的結(jié)構(gòu)件，從而減少車輛的重量，所以我們的單體能量密度雖然沒有比三元鋰高，但是能夠達(dá)到主流三元鋰電池同等的續(xù)航能力?！睂O華軍透露。
“首款搭載刀片電池的車型比亞迪漢EV，綜合工況下的續(xù)航里程已經(jīng)達(dá)到了605公里?！崩钤骑w表示。
此外，刀片電池33分鐘可將電量從10%充到80%、支持漢3.9秒百公里加速、循環(huán)充放電3000次以上可行駛120萬公里，以及超出業(yè)內(nèi)想象的低溫性能等數(shù)據(jù)表現(xiàn)，也奠定了其全方位抗衡三元鋰電池的“超級(jí)優(yōu)勢(shì)”。
在“出鞘?安天下”發(fā)布會(huì)上，何龍表示：“幾乎你能想到的所有汽車品牌，都在和我們探討基于刀片電池技術(shù)的合作方案，相信大家很快就能看到、聽到刀片電池更多精彩的消息?！?/p>
演繹工業(yè)4.0的超級(jí)工廠，藏著刀片電池“登峰造極”的秘密
弗迪電池工廠布局示意圖
本次參觀的位于重慶璧山區(qū)的弗迪電池工廠是目前刀片電池唯一的生產(chǎn)基地。官方表示，工廠總投資100億元，規(guī)劃年產(chǎn)能達(dá)20GWH。自2019年2月開工，到2020年3月刀片電池正式推出，僅1年時(shí)間就從一片空地變身為一個(gè)擁有精益化、自動(dòng)化、信息化制造管理系統(tǒng)的世界級(jí)工廠。
這里誕生了很多比亞迪獨(dú)創(chuàng)的刀片電池產(chǎn)線和生產(chǎn)設(shè)備，更“隱藏”著多項(xiàng)高度保密的核心技術(shù)。
“首先，刀片電池在生產(chǎn)環(huán)境上的要求就極為苛刻?！睂O華軍說，為了最大程度降低電池的短路率，他們提出了一個(gè)粉塵分級(jí)管控的概念，在一些關(guān)鍵工序上，能夠做到一立方米空間內(nèi)，5微米（頭發(fā)絲1/20粗細(xì)）的顆粒不超過29個(gè)，這達(dá)到了與液晶屏生產(chǎn)車間相同的標(biāo)準(zhǔn)。
嚴(yán)苛的環(huán)境和條件，只是確保刀片電池高安全性的“基礎(chǔ)”。據(jù)孫華軍介紹，生產(chǎn)刀片電池最大的難點(diǎn)和亮點(diǎn)，主要集中在“八大工藝”，即配料、涂布、輥壓、疊片、裝配、烘烤、注液、檢測(cè)。
“將近1米長(zhǎng)的極片，能夠?qū)崿F(xiàn)公差控制在±0.3mm以內(nèi)、單片疊片效率在0.3s/pcs的精度和速度，在國際上都屬于首創(chuàng)。這種疊片采用的是比亞迪完全獨(dú)立自主開發(fā)的設(shè)備和裁切方案，其他任何人想抄都抄不來?！睂O華軍說。
除疊片之外，刀片電池生產(chǎn)過程中的配料、涂布、輥壓、檢測(cè)等其他工藝都達(dá)到了世界頂尖水平。例如，配料系統(tǒng)的精度在0.2%以內(nèi)；雙面同時(shí)涂布，涂布最大寬度達(dá)1300mm、單位面積涂敷重量偏差小于1%；1200mm超大幅寬的輥壓速度可達(dá)120m/min，厚度控制2μm以內(nèi)，確保寬尺寸極片厚度的一致性……
在刀片電池的生產(chǎn)車間里，記者看到的是比亞迪每一塊刀片電池極致完美的追求！而事實(shí)上，“登峰造極”般的工藝和程序，來源于刀片電池工廠工業(yè)4.0級(jí)別的制造、管理系統(tǒng)。
遍布生產(chǎn)車間、工序、條線的高精度傳感器，數(shù)以百計(jì)的機(jī)器人，以及符合IATF16949&VDA6.3控制標(biāo)準(zhǔn)的品控體系等等，使得廠房設(shè)備硬件的自動(dòng)化，設(shè)備與設(shè)備之間的信息化，控制層面的智能化成為刀片電池生產(chǎn)高效、品質(zhì)穩(wěn)定的最強(qiáng)“后盾”。
無人設(shè)備在刀片電池生產(chǎn)過程中廣泛應(yīng)用
“實(shí)際上，我們每一個(gè)刀片電池產(chǎn)品還有一個(gè)專屬的‘身份證’，未來，產(chǎn)品在使用期間的各項(xiàng)數(shù)據(jù)也將為我們持續(xù)改進(jìn)工藝、完善產(chǎn)品提供重要的參考?！睂O華軍稱，弗迪電池重慶工廠只是刀片電池的全球首個(gè)工廠，隨著產(chǎn)能的不斷擴(kuò)大，刀片電池將向整個(gè)新能源汽車行業(yè)開放共享，讓行業(yè)和消費(fèi)者受益，助力全球電動(dòng)汽車發(fā)展步入新時(shí)代。
比亞迪改變動(dòng)力電池安全問題的決心是毋庸置疑的，而官方對(duì)此也是充滿自信的。
無論是何龍?jiān)诎l(fā)布會(huì)上所說，還是在本次參觀活動(dòng)中孫華軍介紹的，憑借刀片電池目前的安全性能、續(xù)航競(jìng)爭(zhēng)力等因素，比亞迪顯然是要奪回動(dòng)力電池市場(chǎng)上失去的勢(shì)力。
而且，刀片電池的推廣將不僅是比亞迪在動(dòng)力電池領(lǐng)域的一場(chǎng)翻身仗，更將成為整個(gè)新能源出行領(lǐng)域的一塊“平安符”。