近日，比亞迪宣佈正式推出“刀片電池”，在業內和市場上引起較大反響。而比亞迪旗下的重慶弗迪鋰電池有限公司（下稱“重慶弗迪”），作為“刀片電池”的首發工廠和目前唯一的生產基地，也受到廣泛關注。
所謂“刀片電池”，其實就是比亞迪開發的新一代磷酸鐵鋰電池，形狀既長且薄，如同刀片，在空間利用率上提升了50%。據瞭解，首款搭載“刀片電池”的比亞迪“漢”純電動車型綜合工況下的續航里程可達605公里。
這樣特別的電池，到底是怎麼生產出來的？
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試試精度控制嚴格 公差比血小板直徑還小
在重慶弗迪生產基地，“刀片電池”負極生產線正在高速運轉，石墨和一些輔料先被混合攪拌成漿料，再塗布到銅箔上。
銅箔以每分鐘70米的速度展開，經過塗布後送往烤箱烘乾，再進行輥壓。生產線正在高速運轉，但較遠處看上去又像是靜止的，除非將眼睛湊到設備跟前仔細觀看。
這種反差形成的原因是，生產設備在動平衡、震動等涉及精度的控制方面，已經達到了肉眼幾乎無法察覺的水平。
負極生產線自動化塗布設備正在運行。 熊浩 攝
這裡的生產精度是，公差正負1微米，比一粒血小板的直徑還小。
正是高水準的生產精度控制，幫助“刀片電池”實現電池包內電芯的高度一致性。
在重慶弗迪總經理鍾盛看來，“刀片電池”製造方面最大的難度在於，每個電芯都要求幾乎沒有差異，以保證“刀片電池”在安全性和能量密度方面的優異表現。“這種精度控制，對我們生產環境以及自動化、智能化等方面，都是全新的挑戰。”
例如，“刀片電池”電池非常長，通過測算，如果設備出現一度的角度偏差，就會造成生產上出現一點幾毫米的位移偏差。對於“刀片電池”來說，能允許的公差只能以微米來計算，絕對不允許到毫米這個級別。
面對種種技術難題，比亞迪的工程團隊進行了長期的攻關。由於全行業都沒有現成的設備和工藝方案，比亞迪投入了巨大的人力物力，在過去的兩年中根據產品的需要來進行設備設計、製造和驗證。
如今，比亞迪“刀片電池”的絕大部分生產設備，例如疊片、裝配、電池包PACK等全部都是自主設計製造，並有專門工廠負責整套裝備生產。
手不能觸碰 生產過程全部實現自動化智能化
“刀片電池”的負極車間，全部都處於一個巨大的“玻璃房子”裡，整個生產過程都實現了全密封。
車間現場負責人介紹，電池生產最怕兩種東西：一是金屬碎屑等異物或粉塵，一是水。
因此，生產線前端的粉料混合攪拌環節，都是通過管道輸送，整個車間按照萬級潔淨室標準設置，相當於醫療級水平。
此外，這裡對水分控制的要求也非常高，多臺除溼設備聯合工作，保持了一個接近於無水的乾燥環境。
工人正在負極生產線上操作收卷工序。 熊浩 攝
記者注意到，整個生產線上看不到幾個工人。從原材料來料，到成品下線全都是自動完成，任何環節都沒有“人手直接參與”。
車間負責人表示，整個電池生產已全部實現自動化和智能化，工人只能操作設備機器，同時對數據進行分析，絕對不能用手碰產品或半成品，以免對電池質量造成任何可能的影響。
鍾盛介紹，“刀片電池”生產線參照工業4.0標準，對所有的生產過程進行了全維度監控。“任意一塊電池，它用的哪一批原材料，哪臺設備生產的，生產過程各參數情況，後來裝到哪一臺車上面，都通過大數據來進行記錄和分析。”
高安全性 今年計劃產能10GW
“刀片電池”的最大亮點，莫過於在針刺實驗中表現出的高安全性。在重慶弗迪相關負責人看來，“刀片電池”作為磷酸鐵鋰電池的一種，本身材料安全性較高。此外，“刀片電池”中加入了一些特殊的設計，包括無模組化以及電流切斷裝置等。電池包裡還有液冷系統和排煙系統，在電池發熱時進行排煙和降溫，同時在低溫狀態下也能夠幫助電池升溫。
在生產方面，為了更好地支持無模組化設計，重慶弗迪採用了新的疊片工藝，加上熱壓壓實，既進一步提升了電池包的空間利用率，又直接提高了“刀片電池”的結構強度。
重慶弗迪“刀片電池”今年的計劃產能為10GW。有業內人士分析指出，在能量密度方面三元聚合物鋰電池具有一定優勢，但在安全性等方面，“刀片電池”有優勢，隨著鈷等三元電池材料稀缺和成本上漲，“刀片電池”的優勢還將進一步凸顯。
作者/白麟
編輯/江濤
