“在針刺實驗中，比亞迪刀片電池20多分鐘內變化不大，它(ta)需要(yao)更(geng)長的時(shi)間(jian)慢(man)(man)慢(man)(man)降(jiang)低電(dian)壓，就像一個沒(mei)有(you)脾(pi)氣的老好人；三元鋰電(dian)池則完全相(xiang)反，它(ta)脾(pi)氣火爆，一言不合立馬就要(yao)跟(gen)你拼命。”比亞迪汽(qi)車銷售(shou)有(you)限公司副總經理李云飛表示(shi)。

位于重慶(qing)璧山區的(de)(de)弗迪(di)電池(chi)(chi)工(gong)廠(chang)是目前(qian)刀片電池(chi)(chi)唯一的(de)(de)生產(chan)(chan)基地，工(gong)廠(chang)面積100多(duo)萬平方米，占地1500畝，設計產(chan)(chan)能20GWh，年產(chan)(chan)值超200億元。弗迪(di)電池(chi)(chi)公司副總(zong)經理孫華軍回憶道，項目2019年2月(yue)22日正(zheng)式開工(gong)，僅(jin)1年時間就變身(shen)為集(ji)精益化(hua)、自動化(hua)、信息化(hua)制造管理系統于一身(shen)的(de)(de)工(gong)業4.0級別工(gong)廠(chang)。

“在針刺實驗中，比(bi)亞迪(di)刀片電(dian)池20多分鐘內變化不(bu)(bu)大(da)，它需要更長(chang)的時間慢(man)慢(man)降(jiang)低(di)電(dian)壓，就像一個沒有(you)脾氣的老好(hao)人；三(san)元鋰電(dian)池則完全相(xiang)反(fan)，它脾氣火爆，一言不(bu)(bu)合(he)立馬就要跟你拼命。”比(bi)亞迪(di)汽車銷售有(you)限(xian)公司副總(zong)經(jing)理李云飛表示，刀片電(dian)池最終大(da)范圍搭載應(ying)用以(yi)后(hou)，應(ying)該會更好(hao)地(di)打消大(da)家對電(dian)動車安(an)全的顧慮(lv)。

比亞迪汽車銷售有限公司副總經理李云飛

近期，比亞迪和寧德時(shi)代關于“三元鋰電(dian)池和磷酸(suan)鐵鋰電(dian)池技術之爭”成為(wei)汽(qi)車(che)圈的(de)熱門話題(ti)，加(jia)之新能(neng)源汽(qi)車(che)頻頻爆出(chu)的(de)“自燃事(shi)件”，一(yi)時(shi)間又再度(du)引發公眾對電(dian)動車(che)安全性的(de)思考。

6月4日(ri)，比亞迪(di)(di)弗迪(di)(di)電(dian)(dian)池(chi)(chi)重慶(qing)工廠以(yi)一(yi)場針(zhen)刺試驗(yan)，向包括經濟(ji)日(ri)報-中國經濟(ji)網(wang)在內的(de)媒(mei)體，揭開了刀片(pian)電(dian)(dian)池(chi)(chi)生產工廠的(de)神秘(mi)面紗(sha)。與此同時，比亞迪(di)(di)汽車(che)高層就目前電(dian)(dian)動車(che)安全、不同類(lei)別動力(li)電(dian)(dian)池(chi)(chi)優(you)缺點，以(yi)及刀片(pian)電(dian)(dian)池(chi)(chi)自身情(qing)況和發展規劃等(deng)接受了采訪。

弗迪電池工廠探訪

4層級構建安全體系 刀片電池“針刺”表現溫和

據介紹，電動(dong)(dong)(dong)汽(qi)車(che)的(de)電池(chi)安(an)全問題(ti)，一般是指電池(chi)的(de)熱(re)失控。對比目前電動(dong)(dong)(dong)車(che)常用的(de)兩種主流電池(chi)，磷酸鐵鋰材料本身具(ju)有放(fang)熱(re)啟動(dong)(dong)(dong)溫度高(gao)、放(fang)熱(re)慢、產熱(re)少，以及材料分(fen)解(jie)過程中不(bu)釋放(fang)氧(yang)氣(qi)不(bu)易(yi)起火四大優勢(shi)。而三元鋰電池(chi)天(tian)性熱(re)穩定(ding)性差、安(an)全性差則是行業公認的(de)事實。

三元電池針刺結果

作(zuo)為目前爭議的(de)熱(re)點，三元鋰電池和刀片電池的(de)針刺(ci)試驗成為此次探訪必不可少的(de)環節(jie)。記(ji)者在(zai)(zai)現場觀察到，三元鋰電池在(zai)(zai)針刺(ci)實驗中3秒內迅速燃燒，并不時發(fa)出“噗(pu)(pu)噗(pu)(pu)”聲(sheng)。檢測儀(yi)器顯示，電壓在(zai)(zai)8秒內下降為0伏；針刺(ci)點溫度(du)瞬間接近900度(du)；安全(quan)閥溫度(du)也達到將近800度(du)。

相比(bi)之下，刀片電池針刺實驗(yan)中(zhong)，電壓緩(huan)慢下降；針刺點溫(wen)度(du)(du)在(zai)28度(du)(du)左右(you)，呈(cheng)現緩(huan)慢上升(sheng)的趨勢(shi)；安全閥溫(wen)度(du)(du)則一直穩定在(zai)21.5度(du)(du)，表現出(chu)溫(wen)和(he)的狀態。

刀片電池針刺結果

弗(fu)迪電池公司副總經(jing)理孫華軍表(biao)示(shi)，“在(zai)500℃的溫度下(xia)，磷酸鐵(tie)鋰材料(liao)結構都非常穩(wen)定，但三元鋰材料(liao)在(zai)200℃左右就會(hui)發生分解，且化(hua)學反(fan)應較劇烈(lie)，會(hui)釋放氧分子，更容易引發熱失(shi)控。”

刀(dao)片電(dian)池(chi)具有(you)“超級(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)安全(quan)(quan)性”，得益于在多個安全(quan)(quan)維度(du)和評(ping)價方面的(de)驗證(zheng)。據介紹，刀(dao)片電(dian)池(chi)針對使用(yong)的(de)7重安全(quan)(quan)維度(du)，從5大(da)方面進(jin)行(xing)安全(quan)(quan)評(ping)價驗證(zheng)，并從4個層級(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)構建全(quan)(quan)方位(wei)的(de)動(dong)力電(dian)池(chi)安全(quan)(quan)體系。基于復雜工況，全(quan)(quan)生命(ming)周期的(de)安全(quan)(quan)測試驗證(zheng)，測試體系覆蓋(gai)面遠超現行(xing)國(guo)標要求。此外，刀(dao)片電(dian)池(chi)還具有(you)超級(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)強度(du)、超級(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)續(xu)航、超級(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)低溫、超級(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壽命(ming)以及超級(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)功(gong)率等特性。

刀片電池

公(gong)開(kai)資(zi)料顯示，刀片電(dian)(dian)池(chi)是(shi)由長(chang)96厘米(mi)(mi)、寬9厘米(mi)(mi)、高1.35厘米(mi)(mi)的(de)單體(ti)電(dian)(dian)池(chi)，通過陣列的(de)方式排布在一起，就(jiu)像“刀片”一樣插入到電(dian)(dian)池(chi)包(bao)(bao)里面，在成(cheng)組(zu)時跳過模(mo)組(zu)和梁，減(jian)少了(le)(le)冗余零部件后，形成(cheng)類似蜂窩鋁板的(de)結構(gou)，在保證電(dian)(dian)池(chi)強度的(de)同時，電(dian)(dian)池(chi)包(bao)(bao)的(de)安全性能(neng)大幅提(ti)升，體(ti)積(ji)利用率也提(ti)升了(le)(le)50%以上。

孫(sun)華軍透露(lu)，“因(yin)為刀片(pian)電(dian)池(chi)(chi)能(neng)(neng)(neng)夠(gou)大大減(jian)少三(san)元鋰(li)電(dian)池(chi)(chi)因(yin)電(dian)池(chi)(chi)安全(quan)和強度不夠(gou)而(er)增加的(de)結構(gou)件，從(cong)而(er)減(jian)少車輛的(de)重量，所以我(wo)們的(de)單體能(neng)(neng)(neng)量密度雖(sui)然沒有三(san)元鋰(li)高，但是能(neng)(neng)(neng)夠(gou)達到(dao)(dao)主流三(san)元鋰(li)電(dian)池(chi)(chi)同等(deng)的(de)續航(hang)能(neng)(neng)(neng)力。” 李云(yun)飛進一步表示，首款(kuan)搭載刀片(pian)電(dian)池(chi)(chi)的(de)車型比亞迪漢EV，綜合工況下的(de)續航(hang)里(li)程(cheng)已經達到(dao)(dao)了605公里(li)，循(xun)環充(chong)放電(dian)3000次以上，可行駛120萬公里(li)。

以創新、嚴苛打造核心技術 刀片電池將開放共享

“一年多以前，我們(men)腳(jiao)下(xia)的土(tu)地(di)跟那邊一樣，樹木叢生，一片荒涼。”孫華(hua)軍指著遠處(chu)的荒地(di)自(zi)豪地(di)表示，“現在想想，我們(men)用如此短(duan)的時間建成(cheng)了弗迪電(dian)池超級工廠，簡直不可思議。”

公開資(zi)料顯示，位于重慶璧(bi)山區的弗迪電(dian)池工(gong)(gong)(gong)廠是目前(qian)刀片電(dian)池唯一(yi)的生產(chan)基地，工(gong)(gong)(gong)廠面積100多萬平方米，占地1500畝，設(she)計(ji)產(chan)能20GWh，年產(chan)值超(chao)200億(yi)元。孫華(hua)軍回憶道，項(xiang)目2019年2月22日正式(shi)開工(gong)(gong)(gong)，僅1年時間就變身為集精(jing)益化、自動化、信息化制造管理系統于一(yi)身的工(gong)(gong)(gong)業4.0級(ji)別工(gong)(gong)(gong)廠。

弗迪電池工廠

在參觀過(guo)程中，經濟日(ri)報-中國經濟網記(ji)者聽(ting)到(dao)最多的就是，“比亞迪獨創(chuang)的刀片電(dian)池產線和生產設備”，以及“高度保密的核心技術”。據了(le)解(jie)，刀片電(dian)池的誕生，伴(ban)隨著包(bao)括(kuo)材料優化、結構創(chuang)新，以及電(dian)池管理等367件(jian)專利布(bu)局。

“首(shou)先，刀片電池在生產(chan)環(huan)境(jing)上的要(yao)求就極為苛刻。”孫(sun)華軍說，“為了最大(da)程度(du)降(jiang)低電池的短(duan)路(lu)率，我們提出了粉(fen)塵分(fen)級(ji)管控的概念(nian)，在一些(xie)關鍵工(gong)序上，能夠做到一立方米空間內，5微米的顆粒不(bu)超過(guo)29個(ge)，這(zhe)達(da)到了與(yu)液(ye)晶屏生產(chan)車間相(xiang)同的標準。”

嚴苛的環境和(he)條件，只是確保刀片(pian)電(dian)(dian)池(chi)高安全性(xing)的“基(ji)礎(chu)”。據孫華軍介紹，生產刀片(pian)電(dian)(dian)池(chi)最大(da)的難點和(he)亮點，主要集中在(zai)配(pei)料、涂(tu)布、輥壓(ya)、疊片(pian)、裝配(pei)、烘烤(kao)、注(zhu)液，以(yi)及檢(jian)測共“八大(da)工藝”。

“將(jiang)近(jin)1米長的極片，能夠實現公差控制在(zai)(zai)±0.3毫米以內、單片疊片效率在(zai)(zai)0.3s/pcs的精度(du)和(he)速度(du)，在(zai)(zai)國際上我們都(dou)屬于首創。這種疊片采用(yong)的是(shi)比亞迪完(wan)全獨立(li)自(zi)主開(kai)發的設備(bei)和(he)裁切(qie)方案，這是(shi)其他任何人想抄都(dou)抄不(bu)來的。”孫華(hua)軍說。

工廠內部

不僅如此，刀片(pian)電(dian)池其他的(de)生產(chan)過程也堪稱苛刻。例如，配料系統的(de)精度(du)(du)在0.2%以內；雙(shuang)面同時(shi)涂布(bu)，涂布(bu)最(zui)大寬(kuan)度(du)(du)達1300毫米、單(dan)位面積涂敷重量(liang)偏差(cha)小于1%；1200毫米超大幅(fu)寬(kuan)的(de)輥壓(ya)速(su)度(du)(du)可達120米/分(fen)鐘，厚度(du)(du)控制2微米以內，確保寬(kuan)尺寸(cun)極片(pian)厚度(du)(du)的(de)一致性……

“實(shi)際上，我們每一個刀(dao)(dao)片(pian)電(dian)池(chi)(chi)產(chan)品(pin)還有一個專屬的‘身(shen)份證(zheng)’。未來，產(chan)品(pin)在使用期間的各項數據也將(jiang)為我們持續改進工(gong)(gong)藝(yi)、完善產(chan)品(pin)提供重(zhong)要的參考。”孫華(hua)軍稱，弗迪電(dian)池(chi)(chi)重(zhong)慶工(gong)(gong)廠(chang)只是(shi)刀(dao)(dao)片(pian)電(dian)池(chi)(chi)的全球(qiu)首個工(gong)(gong)廠(chang)，隨著產(chan)能的不斷擴大，刀(dao)(dao)片(pian)電(dian)池(chi)(chi)將(jiang)向(xiang)整個新能源汽(qi)車行(xing)(xing)業(ye)開放共(gong)享(xiang)，讓行(xing)(xing)業(ye)和消費(fei)者受益(yi)，助力全球(qiu)電(dian)動(dong)汽(qi)車發展步入新時代。