[ EV知道 行業(yè) ]電動(dòng)汽車迅速發(fā)展的這幾年，為了解決續(xù)航焦慮讓電動(dòng)汽車跑的更遠(yuǎn)，更容易帶來長(zhǎng)續(xù)航里程的三元鋰電池成為了動(dòng)力電池的主流。而曾經(jīng)的主角——磷酸鐵鋰電池在家用車中已經(jīng)難覓蹤影，直到今年比亞迪刀片電池的發(fā)布，讓磷酸鐵鋰電池再次回歸并成為行業(yè)內(nèi)熱議的話題。

磷酸鐵鋰電池并非新研發(fā)產(chǎn)品，為何刀片電池的亮相會(huì)引起行業(yè)內(nèi)的熱議呢？那就是這款電池基于磷酸鐵鋰材料本身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，結(jié)合比亞迪在電池安全相關(guān)的技術(shù)，讓電池電芯的安全性達(dá)到了一個(gè)新的高度——順利通過 “針刺測(cè)試”。

為了進(jìn)一步了解這款電池，我們受邀來到位于重慶璧山的刀片電池超級(jí)工廠，從制造工藝和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試體驗(yàn)中來感受刀片電池的故事。

刀片電池車間探秘

其實(shí)磷酸鐵鋰的刀片電池并非是比亞迪此次專門設(shè)計(jì)出來，早在2002年，比亞迪就開始了磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的研發(fā)，并在2008年確定了片狀結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方向，只是刀片電池將磷酸鐵鋰的穩(wěn)定性和片狀結(jié)構(gòu)的空間利用率達(dá)到了一個(gè)質(zhì)的變化。

目前位于重慶璧山區(qū)的弗迪電池工廠是目前刀片電池唯一的生產(chǎn)基地，工廠總投資100億元，規(guī)劃年產(chǎn)能達(dá)20GWH。

這家超級(jí)工廠自2019年2月開工，到2020年3月刀片電池正式推出，僅1年時(shí)間就從一片空地變身為一個(gè)擁有精益化、自動(dòng)化、信息化制造管理系統(tǒng)的世界級(jí)工廠。這里誕生了很多比亞迪獨(dú)創(chuàng)的刀片電池產(chǎn)線和生產(chǎn)設(shè)備，也“隱藏”著多項(xiàng)高度保密的核心技術(shù)。

在生產(chǎn)車間參觀講解中，提到刀片電池在生產(chǎn)環(huán)境上的要求就極為苛刻，為了最大程度降低電池的短路率，技術(shù)人員提出了一個(gè)粉塵分級(jí)管控的概念，在一些關(guān)鍵工序上，能夠做到一立方米空間內(nèi)，5微米（頭發(fā)絲1/20粗細(xì)）的顆粒不超過29個(gè)，而這達(dá)到了與液晶屏生產(chǎn)車間相同的標(biāo)準(zhǔn)。

與刀片電池相匹配的將近1米長(zhǎng)的極片，采用的是比亞迪完全獨(dú)立自主開發(fā)的設(shè)備和裁切方案。能夠?qū)崿F(xiàn)公差控制在±0.3mm以內(nèi)、單片疊片效率在0.3s/pcs的精度和速度。

除疊片之外，刀片電池生產(chǎn)過程中的配料、涂布、輥壓、檢測(cè)等其他工藝都達(dá)到了世界頂尖水平。例如，配料系統(tǒng)的精度在0.2%以內(nèi)；雙面同時(shí)涂布，涂布最大寬度達(dá)1300mm、單位面積涂敷重量偏差小于1%；1200mm超大幅寬的輥壓速度可達(dá)120m/min，厚度控制2μm以內(nèi)，確保寬尺寸極片厚度的一致性……

最終通過比亞迪自主研發(fā)制造的全自動(dòng)裝配設(shè)備，自動(dòng)輸送結(jié)構(gòu)件并實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位，經(jīng) 絕緣、焊接、入殼、密封等工序組裝成電芯。

遍布生產(chǎn)車間、工序、條線的高精度傳感器，數(shù)以百計(jì)的機(jī)器人，以及符合IATF16949&VDA6.3控制標(biāo)準(zhǔn)的品控體系等等，使得廠房設(shè)備硬件的自動(dòng)化，設(shè)備與設(shè)備之間的信息化，控制層面的智能化成為刀片電池生產(chǎn)高效、品質(zhì)穩(wěn)定的最強(qiáng)“后盾”。

此外，弗迪電池公司副總經(jīng)理孫華軍透露這里生產(chǎn)的每一個(gè)刀片電池產(chǎn)品還有一個(gè)專屬的‘身份證’，未來產(chǎn)品在使用期間的各項(xiàng)數(shù)據(jù)也將為持續(xù)改進(jìn)工藝、完善產(chǎn)品提供重要的參考。

而很難想象這樣一個(gè)幾乎看不到工人的高度自動(dòng)化和智能化的超級(jí)工廠，是僅用了一年時(shí)間就完成了從動(dòng)工到落成、量產(chǎn)。

刀片電池的安全性

嚴(yán)苛的生產(chǎn)環(huán)境和高度自動(dòng)化的生產(chǎn)設(shè)備只是對(duì)產(chǎn)品工藝的保障，但是真正使用的安全性
才是大家最關(guān)心的問題。

在刀片電池超級(jí)工廠里，我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)看到了三元鋰電池和刀片電池的針刺實(shí)驗(yàn)，三元鋰電池被刺穿時(shí)的熊熊大火和刀片電池被刺穿的無火無煙形成鮮明對(duì)比，并且刀片電池溫度只是升高至六七十度。

針刺畢竟是一種極端的電池受損現(xiàn)象，除了電池受損，在高溫、擠壓和過充等情況下電池的安全性能也很重要。根據(jù)介紹，刀片電池也均只是冒煙，并無爆炸起火現(xiàn)象。

基于這些測(cè)試結(jié)果，刀片電池從根本上避免了電動(dòng)汽車起火爆炸保障了用車安全，個(gè)人認(rèn)為這樣的電池才更應(yīng)該廣泛應(yīng)用在電動(dòng)汽車之上。

刀片電池在低溫低電量下的充電速度相對(duì)于三元鋰電池要弱，但放電功率要優(yōu)于三元鋰電池，也就是說，搭載同樣電量的三元鋰和磷酸鐵鋰電池，使用磷酸鐵鋰電池的純電動(dòng)汽車要跑的更遠(yuǎn)。

在電池使用壽命和衰減情況，磷酸鐵鋰電也要優(yōu)于三元鋰電池；如圖中所示刀片電池與811電池相比，刀片電池穩(wěn)定性更好，可循環(huán)充放電次數(shù)是811電池的一倍以上。

當(dāng)然，作為磷酸鐵鋰的刀片電池也有短板，其中磷酸鐵鋰電池低能量密度帶來的續(xù)航低的問題就是最大的弱勢(shì)，這也是被三元鋰躋身占據(jù)了動(dòng)力電池“C位”的重要原因。

但是刀片電池不僅在技術(shù)上進(jìn)一步提升了磷酸鐵鋰電池的安全性，還具有高空間利用率，通過裝在更多電芯的方法以及從車輛風(fēng)阻系數(shù)的設(shè)計(jì)角度解決了續(xù)航短的問題，要知道搭載磷酸鐵鋰電池的漢EV已經(jīng)達(dá)到了600km的續(xù)航。

寫在最后：

其實(shí)一直堅(jiān)持著磷酸鐵鋰電池研發(fā)并不斷尋找技術(shù)升級(jí)的動(dòng)力電池企業(yè)不僅是比亞迪一家，從每年都會(huì)出現(xiàn)一兩款搭載磷酸鐵鋰電池的車型就可見一斑，只是比亞迪更快的找到了能讓磷酸鐵鋰比肩三元鋰電池的技術(shù)，并推向了市場(chǎng)。當(dāng)然槍打出頭鳥，刀片電池的發(fā)布在一片叫好的同時(shí)必然還會(huì)出現(xiàn)一些不同的聲音，遭受質(zhì)疑未必時(shí)壞事，可能更是前進(jìn)的動(dòng)力。但無論怎樣，對(duì)于廣大用戶來說安全才是真正的第一位，而能夠達(dá)到高續(xù)航更具安全性磷酸鐵鋰電池s必定會(huì)強(qiáng)勢(shì)回歸。