基于电池的先天优势,比亚迪首款纯电动汽车于2010年上市,当时搭载了比亚迪自主研发的磷酸铁锂电池。此后,由于三元锂电池的高能量密度优势,受到民用新能源汽车厂商的大力追捧,磷酸铁锂电池受到冷遇。
关于电池技术,比亚迪一直把安全放在第一位。在将部分产能转移到三元锂电池后,通过技术创新不断解决其安全挑战。同时,比亚迪一直没有放弃磷酸铁锂电池的再研发。
深厚的基础可以孕育创新。
作为“电池之王”,比亚迪已经拥有100%的自主R&D、设计和生产能力。经过20多年的不断创新,产品已覆盖消费级3C电池、动力电池和储能电池,形成了从原材料、研发、设计、制造、应用到回收的完整电池产业链。在电池技术、质量、智能制造、生产效率等方面已经成为公认的标杆。
目前,比亚迪是全球最大的磷酸铁锂电池制造商。除了新能源汽车和轨道交通,比亚迪的电池还广泛应用于太阳能电站、储能电站等新能源领域。如今,全球已交付超过83万辆搭载比亚迪电池的新能源汽车。在此基础上,比亚迪不断寻求创新突破,刀片电池就是一个很好的例子。
关于空间利用率的一个难题
刀片电池的诞生最早可以和空间利用的概念联系起来。电动汽车的空间非常宝贵,设计师会尽可能为消费者创造更多的车内空间来提高舒适度,但这也意味着压缩电池的空间。因此,空间利用率越高,在有限的空间内可以布置越多的电池,从而提高能量密度和续航里程。
在传统电池组中,电池模块需要由电池组成,然后电池组需要由模块组成。其中,模块内的电池空间利用率只有80%,剩余空间给了模块的结构件;模块化封装还需要大量的梁结构来承受载荷,占据了封装内50%的空间。这样最终电池的有效空间利用率只有40%。这就好比一个消费者买了新房。如果户型设计不合理,梁柱多,那么得房率相对较低。
一方面,设计师在不断压缩电池组的空间;另一方面,市场对续航里程的需求也在不断提升。迫切需要创新空间的利用率!
大胆假设,大胆验证
不难理解,影响空间利用率的主要因素是模块和横梁。因此,问题可以通过移除模块和梁来解决。沿着这个思路,比亚迪的工程师们创新性地思考:电池本身是否既是发电能源体,又是承重结构件?于是,刀片形电池的想法诞生了!
电池组中的空间利用率越高,体积比能量密度越大。刀片电池方案使电池组的空间利用率达到60%以上,比以前提高了50%。这相当于以前跑400公里的车,现在能跑600公里。所以比亚迪旗舰车型韩EV的空间设计非常出色,综合续航里程605KM。
正是由于结构创新解决了空间问题,使用磷酸亚铁锂作为正极材料,使得刀片电池巨大的安全优势不再受限于能量密度的短板,从而打造出全方位无死角的超级硬核。这套严谨的开发逻辑,让消费者在续航和安全方面有了新的选择。颠覆性的技术创新一定会给市场和行业带来深远的影响。正如比亚迪董事长王传福所说,刀片电池必将引领动力电池技术路线重回正道。
刀片电池量产发布后,业界对动力电池的安全痛点给予了极大关注。目前,由刀片电池发起并主导的单体大电芯设计理念逐渐成为大势所趋,无钴材料的应用也成为业界共识。同时,得益于对外开放的供应链战略,比亚迪将为更多新能源汽车品牌提供定制化解决方案。这也一一印证了比亚迪在技术上的战略远见。
可以说,刀片电池是比亚迪送给行业的一份重量级大礼。依靠持续的技术创新,比亚迪正在持续推动新能源汽车产业的健康发展。比亚迪认为,一旦解决了动力电池的安全痛点,新能源汽车的步伐将会逐渐稳定。