比亚迪以新技术搅局,新能源汽车将向更安全方向发展

2020-03-31 17:41:41 中国质量新闻网

中国质量新闻网讯(徐天允)2020年3月29日,比亚迪汽车宣布“刀片电池”将正式现实量产。据悉,此次发布的“刀片电池”是一款不会起火的电池,一经发布,便使得比亚迪股票出现2.65%的涨幅。

比亚迪“刀片电池”一经发布便使得比亚迪股票上扬2.65%

自燃事故频发,各路办法整治以求“安天下”

近几年,随着新能源汽车的不断发展,自燃事故也开始不断涌现。2015年,国内出现多起配备三元锂电池的新能源公交车起火事件,由于大型车辆电池产生爆炸威力远高于普通乘用车,为此,工信部自2016年起,便暂停了三元锂电池商用车公告。目前,所有新能源商用车均采用磷酸铁锂电池或钛酸锂电池。

一辆新能源客车起火,火势波及整个停车场(徐天允 摄)

而跟我们密切相关的乘用车,同样是自燃事故频发。自2019年至今,国内至少已发生数十起新能源乘用车起火事件。平均一个月高达两起以上……对此,工信部特别发布了《开展新能源汽车安全隐患排查工作通知》,通知要求各新能源汽车生产企业要对本公司生产的新能源汽车开展安全隐患排查工作,同时也要承担新能源汽车安全第一责任,对发生起火燃烧事故的,企业应在12小时内将事故的基本信息,48小时内将事故的详细信息,上报给新能源汽车工作联席会议相关部门。面对新能源汽车起火问题,相关部门可谓是想出各路办法以求“安天下”。

针刺穿透测试,让比亚迪拥有“豪横”的资本

比亚迪集团董事长兼总裁王传福在“刀片电池”发布会上是这样说的:“‘刀片电池’体现了比亚迪彻底终结新能源汽车安全痛点的决心,更有能力将引领全球动力电池技术路线重回正道,把‘自燃’这个词从新能源汽车的字典里彻底抹掉。”

王传福表示:“刀片电池”将“自燃”从新能源汽车的字典里彻底抹掉

由于近几年新能源汽车起火事故频发,起初笔者并不相信一款电池可以彻底解决新能源汽车起火自燃的问题。但针对电池安全性,比亚迪做了“针刺穿透测试”,这是行业内公认的对电池电芯安全性最为严苛的检测手段,其要求用钢针将动力电池电芯刺穿,造成电芯内部的大面积短路。比亚迪在发布会当天播放了一段对比三种电池针刺测试的视频回应了之前网络上对于刀片电池超强安全性的质疑。在同样的测试条件下,三元锂电池在针刺瞬间出现剧烈的温度变化,表面温度迅速超过500℃,并发生极端的热失控--剧烈燃烧现象,电池表面的鸡蛋被炸飞;传统块状磷酸铁锂电池在被穿刺后无明火,有烟,表面温度达到了200℃-400℃,电池表面的鸡蛋被高温烤焦;比亚迪“刀片电池”在穿透后无明火,无烟,电池表面的温度仅有30-60℃左右,电池表面的鸡蛋无变化,仍处于可流动的液体状态。这一结果足以证明“刀片电池”彻底摆脱了传统动力电池可能会发生的“热失控”的噩梦,其安全性具有无可比拟的优势。

电池选择多样,为何“刀片电池”能成为电池技术的“搅局者”?

近几年,汽车动力电池逐渐多元化,从最早的铅酸电池,到后来的钴酸锂、三元锂、磷酸铁锂、钛酸锂,再到今天所说的刀片电池,

别急,在了解之前,小编先说一个专属词汇:能量密度,能量密度是指在一定的空间或质量物质中储存能量的大小,说白了就是电池的容积。做新能源汽车,不仅需要考虑电池能量密度,还要考虑原材料是否丰富、制造成本是否高昂、是否安全,另外,我国地大物博,不同地区温度差异很大,东本最冷的时候最低气温在零下50℃,吐鲁番最高气温可以达到60℃,因此,制作新能源汽车还要考虑高温稳定性能如何、低温性能如何。而各个不同的电池结构,也有不同的优缺点,因此在使用电池的时候,还需要多方面考虑。

不同电池之间的性能对比

在所有车用蓄电池类型中,使用时间最长的铅酸电池。铅酸电池发明于1859年,至今已有超过150年的历史,甚至比汽车的发展时间还要常。铅酸电池的主要构成是由二氧化铅、铅、硫酸组成,由于没有锂离子成分,其高温稳定性、低温性能、穿刺实验都非常优异,而且原材料丰富、成本极低,理应是新能源汽车最合理的电池。但需要注意的是,铅酸蓄电池能量密度极低。上世纪90年代,北京电车制配厂为响应北京市减少视觉污染号召,曾造过一批使用铅酸电池为辅源的双源无轨电车,支持在部分特定路段脱离架空网行驶。受铅酸蓄电池能量密度影响,当时的铰接式无轨电车动力电池重量已经半吨,但脱离架空网后续航里程仅2公里左右,堵车时甚至需要乘客下车推行。目前,所有双源无轨电车辅源均为磷酸铁锂电池,0.3吨的电池就能支持大约10公里的脱线续航。

双源无轨电车(图片来自北汽福田官网)

目前,车用电池公认能量密度较高的是钴酸锂电池和三元锂电池,但由于三元锂电池和钴酸锂电池存在起火甚至爆炸的风险,因此并非新能源汽车用动力电池的最佳选择。磷酸铁锂电池和钛酸锂电池相对安全,但能量密度较低,无法满足长距离续航。而此次比亚迪发布的“刀片电池”不仅能量密度得到了保障,整体安全性更是位列目前锂离子电池前列。

实际上,“刀片电池”是磷酸铁锂电池的一种结构变形,此前的磷酸铁锂电池是一个整体,不仅重量大、占用空间大,且电池利用率也相对较低。比亚迪在将磷酸铁锂电池重新整合后,将结构变为如刀片一样的长条造型,并采用长电芯方案,可以极大提升电芯的成组效率,不仅能量密度可以大幅提升,体积能量密度提升也高达50%,续航里程几乎可以比肩三元锂电池。

据悉,比亚迪计划年中上市的全新中大型新能源轿车--汉EV将作为首款搭载刀片电池的产品。在风阻系数仅有 0.233 Cd和刀片电池组的双料加持下,比亚迪汉的NEDC里程超过600公里。另外,此前比亚迪秦、唐、宋、元等“朝代”系列产品的加速能力均相对不错,因此,比亚迪汉将成为近期一款值得期待的新能源车。

比亚迪“刀片电池”将搭载于新能源轿车汉

在续航里程不断被重视的当下,几乎所有新能源产品均转向续航能力更强的三元锂电池,但比亚迪在研发三元锂的同时,依旧坚持对电池安全性的重视,不断研发升级磷酸铁锂电池。此次,比亚迪发布“刀片电池”在保证续航里程的同时又确保了新能源汽车的安全性,可谓是做了一个“搅局者”。

(责任编辑: 李素 )
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