國產巨頭新電池“震撼”行業,究竟能否帶來技術革命?

比亞迪不止一次地宣傳過自家的“刀片電池”,此前比亞迪高層透露,在“刀片電池”方面,比亞迪擁有300多項核心專利,比亞迪總裁王傳福也親自上陣,披露自家的“刀片電池”將在3月量產。可以說“刀片電池”自誕生之日起,就牽動了車市、股市、動力電池行業等多方的神經,那麼這個“突然出現”的神奇電池究竟是何方神聖?

比亞迪汽車 漢EV

国产巨头新电池“震撼”行业,究竟能否带来技术革命?

比亞迪漢EV將搭載自家最新的“刀片電池”。

首先要說明的是,“刀片電池”是個新概念,也可以稱之為新技術,但並非是嚴格意義上的新動力電池,其實我更希望用它之前的“曾用名”來稱呼它。在被正式命名之前,“刀片電池”曾被比亞迪內部稱為“超級磷酸鐵鋰電池”,由此可見,它本質上還是我們熟悉的磷酸鐵鋰,但是“超級”表現在哪裡呢?

滿足600公里續航、成本節約30%、能量密度提升50%……這款“刀片電池”的確突破了人們對於磷酸鐵鋰電池的傳統認知,關於該電池的一些細節,我們根據現有公開的信息也能大致瞭解。據比亞迪的專利顯示,全新的“刀片電池”所採用的是方殼長電芯,電芯採用扁平化的設計,最大長度達到2.5米,是傳統磷酸鐵鋰電池的10倍以上。

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“刀片電池”單體電芯示意圖。

之所以後來用“刀片電池”來命名,主要就是由於其形狀特點。通過長電芯陣列來組成電池包,電芯像刀片一樣插入包體內。“奇怪”的電芯形狀並非源於設計人員的“惡趣味”,超長超薄的電芯極大提升pack效率,能有效增加電池包的能量密度。據國家知識產權局的數據顯示,“刀片電池”將電池包體積比能量密度從251Wh/L提升至332Wh/L。另一方面,據工信部信息顯示,即將搭載“刀片電池”的比亞迪漢EV能量密度為140Wh/kg,可見新技術確實帶來了能量密度方面的實質性提升。

除了能量密度之外,由於“刀片電池”很薄,所以可以在電池包內佈置更多電芯,並且減少包體內橫樑或縱梁的使用,提高電池包的空間利用率,簡化了模組結構,進而減輕了整個電池包的重量,也讓生產成本降低,預計能下降 20%-30%。

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電芯猶如刀片一樣插入電池包,“刀片電池”也因此得名。

此外,電芯變長變薄,表面積也隨之增大,電芯的散熱效率提升,電池包整體散熱性更優秀。原本磷酸鐵鋰電池的熱失控表現就優於三元鋰電池,如今刀片電池將冷卻風道、防爆閥等部件設置在電芯兩側,電芯疊在一起採用豎直排列,在一定程度上增加了電池包的剛度,因此其安全性也得到提升。

話說回來,“刀片電池”一身優點,如果只是改變了形狀,為何之前不用?為此,我們首先要分析一下比亞迪為什麼要搞出這麼個玩意,其實歸根到底就是為了降低新能源車的生產成本。眾所周知新能源補貼越來越少,而對於純電動車型來說,電池包能佔到整車成本的40%左右,成本壓力對於比亞迪這種全產業鏈造車企業來說越來越大。

比亞迪新能源乘用車在2019年電池成本約為0.85元/Wh,這其中主要是採用三元材料的電池。而換裝“刀片”磷酸鐵鋰電池後可以達到 0.6 元/Wh,如果一臺純電車型電池容量為60kWh,那麼每輛車僅在電池一項就能省出1.5萬元。這筆錢對於主機廠而言並不是個小數目,而我們在網上閱讀相關信息時卻很難看到直觀的表述,因為成本問題太過敏感,消費者真正關心的是,生產過程中節省出來的錢是否能在自己購車時表現出來,而主機廠的心思可能並不在這裡。

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“刀片電池”電芯的內部示意圖。

其次,之前沒有能夠運用“刀片電池”還在於其加工難度大,這個問題上可能會涉及一些專業問題。刀片電池的的電芯結構比較複雜,可以先簡單把電芯看作是一個小“模組”,裡面包含有多個極芯,極芯之間再採用串聯或者並聯的方式連接,當然也可以極端地做成單極芯,不過兩種方式難度都不小。如果採用多極芯串聯升壓,那考慮到內部密封以及極芯間連接精密度,製造工藝的難度較多個短電芯串聯要大很多。如果使用單極芯工藝,那對於如此長的極芯而言,加工過程中要考慮極片或卷繞的對齊度、平整度等問題,目此外還要解決電芯排氣、循環、輥壓、一致性等問題,前對於整個行業來說都不是易事。

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最後,之所以選擇在現今推出這項技術,也在於對資本市場層面的考量。受補貼退坡的影響,比亞迪新能源汽車在2019年銷量並不太理想,加上今年年初的疫情影響,其市場表現受挫嚴重,作為一家業務覆蓋面很廣的上市公司,比亞迪的股價是其一大命門(當然,所有上市公司都應該有這方面的顧慮,這一點無可厚非),“刀片電池”從概念預熱到現在即將量產,整個過程中的關鍵節點大多都能拉高比亞迪的股價。同時,除了家用車之外,比亞迪在電動大客車等商用車方面耕耘也很深,長形磷酸鐵鋰一直都是比亞迪的強項,如今將技術強化,不僅能在後補貼時代增加自身成本優勢,還能兼顧商用車市場,很明顯“刀片電池”的推出不只是簡單的處於技術進步,更多的是源於企業階段性戰略調整。

編輯點評:“刀片電池”的出現解決了很多此前磷酸鐵鋰電池所遇到的問題,對於行業技術進步有著正向意義,但我們也要清楚地認識到,“刀片電池”並沒有實現材料上的突破,只是在結構和工藝上優化創新,磷酸鐵鋰電池的能量密度瓶頸依然沒有得到實質性改變。因此對於這麼一個“新事物”我們不要刻意詆譭,也不要過分吹捧,承認比亞迪的努力,也要明確一個概念,那就是作為消費者的我們,能否共享到新技術的成果,取得更多的實惠。

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