比亚迪的刀片电池或将重新定义电动车安全标准

车轨级产品的各项技术标准中,“安全第一”毋庸置疑。然而在过去几年,由于很多企业陷入了对“续航里程”的盲目攀比,天生热稳定性差,但相比磷酸铁锂电池能量密度更高的三元锂电池广受追捧,新能源乘用车的安全口碑则因此付出了极其惨重的代价。

2020年3月29日,比亚迪正式推出刀片电池,公布其续航里程达到了三元锂电池的同等水平,更顺利通过了令后者望而生畏的“针刺测试”——在动力电池界,通过这一安全测试的难度堪比登顶珠穆朗玛峰。

6月4日,一场以“登峰造极”为主题的工厂探秘活动在弗迪电池重庆工厂举行,100多位媒体人、行业专家实地参观,刀片电池背后的超级工厂也得以揭开了神秘面纱。

刀片电池横空出世,被业内评论认为,动力电池行业发展路线或将重构。

“超级安全”是刀片电池最大的特点,通过最严苛的针刺测试,已经表明了这一点。除此之外,刀片电池还具有超级强度、超级续航、超级低温、超级寿命、超级功率的超级性能及“6S”的技术理念。

长96厘米、宽9厘米、高1.35厘米的单体电池,通过阵列的方式排布在一起,就像“刀片”一样插入到电池包里面,在成组时跳过模组和梁,减少了冗余零部件后,形成类似蜂窝铝板的结构等等——刀片电池通过一系列的结构创新,实现了电池的超级强度的同时,电池包的安全性能大幅提升,体积利用率也提升了50%以上。

“首款搭载刀片电池的车型比亚迪汉EV,综合工况下的续航里程已经达到了605公里。”比亚迪汽车销售副总经理李云飞表示。

此外,刀片电池33分钟可将电量从10%充到80%、支持汉3.9秒百公里加速、循环充放电3000次以上可行驶120万公里。

位于重庆璧山区弗迪电池工厂是一个拥有精益化、自动化、信息化制造管理系统的世界级工厂

位于重庆璧山区的弗迪电池工厂是目前刀片电池唯一的生产基地,工厂总投资100亿元,规划年产能达20GWH。自2019年2月开工,到2020年3月刀片电池正式推出,仅1年时间就从一片空地变身为一个拥有精益化、自动化、信息化制造管理系统的世界级工厂。这里诞生了很多比亚迪独创的刀片电池产线和生产设备,更“隐藏”着多项高度保密的核心技术。

“首先,刀片电池在生产环境上的要求就极为苛刻。” 负责刀片电池生产的弗迪电池公司副总经理孙华军说,为了最大程度降低电池的短路率,他们提出了一个粉尘分级管控的概念,在一些关键工序上,能够做到一立方米空间内,5微米(头发丝1/20粗细)的颗粒不超过29个,这达到了与液晶屏生产车间相同的标准。

严苛的环境和条件,只是确保刀片电池高安全性的“基础”。据孙华军介绍,生产刀片电池最大的难点和亮点,主要集中在“八大工艺”。

“将近1米长的极片,能够实现公差控制在±0.3mm以内、单片叠片效率在0.3s/pcs的精度和速度,在国际上我们都属于首创。这种叠片采用的是比亚迪完全独立自主开发的设备和裁切方案,这是其他任何人想抄都抄不来的。”孙华军说。

除叠片之外,刀片电池生产过程中的配料、涂布、辊压、检测等其他工艺都达到了世界顶尖水平。例如,配料系统的精度在0.2%以内;双面同时涂布,涂布最大宽度达1300mm、单位面积涂敷重量偏差小于1%;1200mm超大幅宽的辊压速度可达120m/min,厚度控制2μm以内,确保宽尺寸极片厚度的一致性……

遍布生产车间、工序、条线的高精度传感器,数以百计的机器人,以及符合IATF16949&VDA6.3控制标准的品控体系等等,使得厂房设备硬件的自动化,设备与设备之间的信息化,控制层面的智能化成为刀片电池生产高效、品质稳定的最强“后盾”。

“实际上,我们每一个刀片电池产品还有一个专属的‘身份证’,未来,产品在使用期间的各项数据也将为我们持续改进工艺、完善产品提供重要的参考。”孙华军称,弗迪电池重庆工厂只是刀片电池的全球首个工厂,随着产能的不断扩大,刀片电池将向整个新能源汽车行业开放共享,让行业和消费者受益,助力全球电动汽车发展步入新时代。

“今天,几乎你能想到的所有汽车品牌,都在和我们探讨基于刀片电池技术的合作方案。”他说。

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