第1个回答 2022-05-30
6月1日，由于疫情原因，限行政策正式取消， 北京 又回到了交通不限行的时代。可以自由出行的电动车再次成为很多人买车的首选。说到电动车，就不得不提 比亚迪 了。在此期间，比亚迪不断前行，最终目标是为其全新 旗舰 车型比亚迪韩造势。话说回来，我对高级辅助驾驶和刀片电池真的很感兴趣。特别是随着刀片电池的出现，我们可以看到磷酸铁锂电池的新潜力。就在上周末，我有幸参观了重庆璧山的电池厂。这是比亚迪第一次向媒体开放刀片电池生产线，我从这次参观中了解到更多关于刀片电池的知识。
10秒学习全文
电池的诞生和未来
刀片和三元锂电池有什么区别？
薄刀片电池能保证碰撞安全吗？
开篇:没有原因却没有结果。经过18年的积累，我们可以清楚地看到比亚迪刀片电池的来龙去脉。
比亚迪刀片电池的诞生绝非偶然。对于比亚迪的电池开发者来说，奋斗和积累似乎是更合适的表达方式。
当时比亚迪的一系列动作都被日本人嘲笑。虽然当时日本科技公司在金融危机中暂时失去了一座城市，但他们在锂离子电池方面绝对权威，有技术壁垒。就连国内很多同行也不看好比亚迪对锂离子电池的研究。
2021年，比亚迪正式开始三元锂电池的设计。事实上，比亚迪在2021年就布局了三元锂电池，但由于成本、热失控不可控等问题，三元锂电池并没有取得很好的进展。
俗话说，凡事必有结果。如果在金融危机期间，比亚迪没有靠成本赢得大量电池市场，就不会有锂电池的发展。没有锂电池的发展，就没有比亚迪磷酸铁锂电池的量产。
“电池组后刀片电池的形式”
正是因为这几年的坚持和历史机遇，比亚迪在结构设计、锂电池研发等方面积累了大量经验。最后只用了一年半的时间就成功完成了刀片电池的研发和量产。
中篇:刀片电池上车有什么优缺点？
关于刀片电池的技术分析和安全测试，我的技术同事常庆林写了一系列详细的报告。这篇文章我就不重复了。在这里，我主要讲一些以前的文章中没有提到的信息和一些关于这款电池的问题。
问题一:刀片电池的创新在哪里？
首先，刀片电池本质上是磷酸铁锂电池。所谓刀片电池，就是物理结构的改变。以前，电动汽车电池都是这样的:
无论是 特斯拉 上使用的三元锂电池，还是比亚迪常用的磷酸铁锂电池，其电池设计都大同小异。
在这种设计下，能量密度较小的磷酸铁锂电池相比三元锂电池并不占优势，所以我们经常听到厂家宣传他们的电动车使用三元锂电池，续航 里程 （ 查成交价 | 车型详解 ）过长。为了解决这个问题，比亚迪决定从结构上改变磷酸铁锂电池的布局和设计限制。
这些促销带来的变化是显而易见的。首先，最直接的好处就是在采用原有电芯类型和技术的前提下，大幅提升纯电动汽车的续航里程。
其次，轻薄的长方体电池可以带来出色的散热效果。根据比亚迪的热扩散测试数据，中间电池的热失控是受迫的，最高温度在350℃左右。这时，相邻位置的电池温度只有80℃。在这次热扩散测试中，刀片电池只冒烟，没有着火，也没有爆炸。
“针刺试验相同条件下，上图为三元锂电池，下图为刀片电池"
可以说，在磷酸亚铁锂的支持下，刀片电池凭借其优异的热扩散性和更长的短路时间，可以拥有更好的安全系数，这也是刀片电池最大的优势之一。
问题2:刀片电池尺寸固定吗？三元锂电池能做成刀片电池吗？
在电动汽车市场上，三元锂电池和磷酸铁锂电池的较量从未停止过，但由于各自鲜明的特点，两者实际上都是相对被压制的，从来没有人在台面上指责过任何人。
但磷酸亚铁锂在安全性上略胜一筹，不受钴等贵金属的限制，因此在成本上也有优势，所以似乎以磷酸亚铁锂为核心的刀片电池优势明显。
既然刀片电池结构有这么多优点和优秀的热故障控制，是否可以安排为三元锂电池？当然，答案是肯定的。
三元锂电池也可以做成刀片电池。比亚迪承认，以三元锂电池作为电池的刀片电池理论上会有更强的续航能力，但将其制成刀片电池，在碰撞方面还需要更多的研究。
事实上，中国品牌厂商已经联系了比亚迪，搭载刀片电池的非比亚迪车型即将与我们见面。
问题3:刀片电池在低温下如何使用？
为了提高冬季刀片电池的性能，比亚迪首先在热管理方面做了很多改进。例如，在刀片电池的结构设计中:
工程师在电芯外增加了保温材料，紧接着在电芯附近设置了完整的热管理系统，并在热管理系统外布置了一层保温棉。整个结构构成了完整的刀片电池热管理系统。
因此，根据比亚迪的说法，刀片电池在寒冷天气下做了很多改进和技术升级，尤其是在热管理方面。真的是这样吗？我们还需要等到冬天才能进行实际测试。
问题4:省略了横梁和纵梁的电池组。光靠刀片电池能保证碰撞安全吗？
电动车碰撞起火是网友最关心的问题。对于刀片电池，使用该电池的电池组取消了横梁和纵梁。最后，刀片电池充当电池组的横梁和纵梁，因此电池组的强度基于刀片电池的强度。
然后，当问题来临时，如果发生碰撞，刀片电池会直接受力，这种受力可能是挤压、弯曲甚至刺穿。刀片电池能承受这些损坏吗？比亚迪认为没有问题。工程师通过弯曲一根筷子和多根筷子来解释压力情况。当许多筷子在一起时，你不能折断它们。由刀片电池组成的电池组也是如此。
此外，比亚迪还测试了刀片电池的冲击和挤压。其中，碰撞测试是模拟车辆碰撞的场景，测试速度为45公里/小时，碰撞后电池没有起火爆炸。挤压试验采用100-800千牛顿的试验标准，电池包轻微变形，无烟无火。在三点压力测试中，刀片电池最终能承受445kN，大概是一辆45吨的卡车。
因此，根据比亚迪给出的测试数据，虽然取消了横梁和纵梁结构，但刀片电池可以保持更强的电池强度，满足碰撞安全要求。
最后一部分:刀片电池的诞生和未来的发展方向？
最后，让我们简单看看刀片电池是如何生产的，以及未来会发生什么再进化。目前，刀片电池的主产区来自重庆璧山的工厂，投资100亿元，2021年2月开工建设。我上周参观的时候，电池生产线已经开始生产了，但是整个园区的建设还在有条不紊的进行着。当然动力电池的年产量还没有达到20GWh，但是当整个园区完善之后，很快就能实现这个目标。
第二个印象深刻的是，生产机器极其自制。王传福总是喜欢给自己做一个零配件供应商。比如比亚迪自己的汽车零部件公司就让人印象深刻。事实上，在电池生产方面更糟糕。动力电池芯的层压机和轧制过程中使用的机器都是比亚迪自研的。这种方式不仅可以节省成本，还可以防止竞争对手陷入困境。更重要的是，它可以更自由地定制电池。这些其实都是比亚迪多年积累的成果。
电池的未来
虽然刀片电池今年刚刚发布，但比亚迪工程师透露了一点关于刀片电池的未来，其中之一就是嵌入式锂电技术。
在锂离子电池首次充电过程中，来自正极的锂会被永久消耗，这将降低锂离子电池的容量和能量密度。为了解决这个问题，科学家们研究了前锂化技术。通过预锂化，将锂添加到电极材料中，以抵消上述不可逆的锂损失，从而提高电池的总容量和能量密度。
比亚迪认为这项技术非常适合磷酸铁锂电池，并且坦言在嵌入式锂电技术方面取得了“精彩”的进展，非常令人振奋。
总结:虽然刀片电池的出现并不是化学改良，但电池壳的设计变化确实引起了业内的讨论，有趣的是，蜂巢、三星等电池厂商其实也针对这一设计对电池进行了调整，有业内人士认为，这种电芯设计将是未来重要的发展方向。磷酸铁锂电池将凭借这种设计大大拉近与三元锂电池的距离。至于比亚迪，他们掌握了从制造机器到制造产品的整套技术，没有外部因素制约其电池的发展，这也是比亚迪应对未来市场的重要保障。 @2019