“李雲龍”亮劍,比亞迪磨“刀”——探祕刀片電池的誕生地

"李雲龍"亮劍為了新中國,比亞迪磨"刀"為了新能源——探秘刀片電池的誕生地


作為一個新能源汽車的極限玩家,新能源汽車的安全問題一直是蜀黍最重視的。這些年來,隨著各種高密度三元鋰電池的產銷量越來越大,本應高興的蜀黍卻是憂心忡忡。隨著夏季的到來,使用高能量密度的三元鋰電池的車輛頻繁失火,甚至於有一次竟然導致司機因此而殞命,蜀黍在心悸之於不禁為新能源汽車的發展之路擦了一把冷汗。然而,就在新能源汽車即將因為當年的唯能量論在前進的道路上越走越偏的時候,比亞迪將自己經過數年打磨的大寶刀祭出,所為刀出鞘,安天下,也安了蜀黍的心,將跑偏了的新能源,給截回了正道!

可能各位小夥伴們很好奇,這到底是個什麼刀,需要讓比亞迪用數年的時間來磨鍊,以至於他一出鞘就能有如此驚天動地的威勢呢?


“李雲龍”亮劍,比亞迪磨“刀”——探秘刀片電池的誕生地

一場以"登峰造極"為主題的刀片電池工廠探秘活動在弗迪電池重慶工廠舉行


6月4日,一場以"登峰造極"為主題的工廠探秘活動在弗迪電池重慶工廠舉行,100多位媒體人、行業專家實地參觀,刀片電池背後的超級工廠也得以揭開了神秘面紗。


過度追求能量密度,動力電池行業亟需糾偏


刀片電池問世之前,天下苦電池安全問題久矣。


電動汽車的電池安全問題,一般是指電池的熱失控。對比目前電動車常用的兩種主流電池,磷酸鐵鋰材料本身具有放熱啟動溫度高、放熱慢、產熱少、材料在分解過程中不釋放氧氣不易起火四大優勢。而三元鋰電池天性熱穩定性差、安全性差是行業公認的事實。


"在500℃的溫度下,磷酸鐵鋰材料結構都非常穩定,但三元鋰材料在200℃左右就會發生分解,且化學反應較劇烈,會釋放氧分子,更容易引發熱失控。"弗迪電池公司副總經理孫華軍表示。


然而,儘管從安全性上來講,磷酸鐵鋰電池有著三元鋰電池不可比擬的優勢,但由於能量密度不及三元鋰,過去幾年很多乘用車企業陷入了對動力電池能量密度的非理性追求,磷酸鐵鋰電池在上一波與三元鋰電池的路線之爭中,還是敗下陣來。


有著"電池大王"之稱的比亞迪集團董事長王傳福,最早以做電池起家,2003年宣佈跨界生產汽車之前,就已經開始了汽車動力電池的研發。從首款動力電池上市到成為全球最大的新能源汽車品牌之一,比亞迪始終毫不動搖地將"安全"放在首位。


正是基於對安全的極度重視,即便是在前幾年三元鋰電池被廣泛推崇的市場環境下,比亞迪也從未放棄對磷酸鐵鋰電池的再研發。


重新定義安全標準,"針刺測試"蓋章


刀片電池橫空出世,被業內評論認為,跑偏多年的動力電池行業發展路線終於有機會重回正軌。


“李雲龍”亮劍,比亞迪磨“刀”——探秘刀片電池的誕生地

刀片電池順利通過了動力電池安全測試領域最嚴格的"針刺測試"


"超級安全"是刀片電池最大的特點,對此,有著動力電池安全試驗界"珠穆朗瑪峰"之稱的針刺測試,已經為其蓋章。除此之外,刀片電池還具有超級強度、超級續航、超級低溫、超級壽命、超級功率的超級性能及"6S"的技術理念。

“李雲龍”亮劍,比亞迪磨“刀”——探秘刀片電池的誕生地

"6S"技術理念打造刀片電池超級安全、超級強度、超級續航、超級低溫、超級壽命、超級功率的超級優勢


長96釐米、寬9釐米、高1.35釐米的單體電池,通過陣列的方式排布在一起,就像"刀片"一樣插入到電池包裡面,在成組時跳過模組和梁,減少了冗餘零部件後,形成類似蜂窩鋁板的結構等等——刀片電池通過一系列的結構創新,實現了電池的超級強度的同時,電池包的安全性能大幅提升,體積利用率也提升了50%以上。


“李雲龍”亮劍,比亞迪磨“刀”——探秘刀片電池的誕生地

刀片電池


"因為刀片電池能夠大大減少三元鋰電池因電池安全和強度不夠而增加的結構件,從而減少車輛的重量,所以我們的單體能量密度雖然沒有比三元鋰高,但是能夠達到主流三元鋰電池同等的續航能力。"孫華軍透露。


"首款搭載刀片電池的車型比亞迪漢EV,綜合工況下的續航里程已經達到了605公里。"比亞迪汽車銷售副總經理李雲飛表示。


此外,刀片電池33分鐘可將電量從10%充到80%、支持漢3.9秒百公里加速、循環充放電3000次以上可行駛120萬公里,以及超出業內想象的低溫性能等數據表現,也奠定了其全方位"碾壓"三元鋰電池的"超級優勢"。


演繹工業4.0的超級工廠,藏著刀片電池"登峰造極"的秘密


5月27日,中國8名隊員成功登頂珠峰的消息讓國人倍感振奮,而比亞迪跨越電池安全的新巔峰,在電動汽車領域也引發了廣泛關注和熱議。


登頂動力電池安全界的"珠峰"有多難?我們在弗迪電池重慶工廠實地探訪,找到了一些答案。


“李雲龍”亮劍,比亞迪磨“刀”——探秘刀片電池的誕生地

位於重慶璧山區的弗迪電池工廠是一個擁有精益化、自動化、信息化製造管理系統的世界級工廠


位於重慶璧山區的弗迪電池工廠是目前刀片電池唯一的生產基地,工廠總投資100億元,規劃年產能達20GWH。自2019年2月開工,到2020年3月刀片電池正式推出,僅1年時間就從一片空地變身為一個擁有精益化、自動化、信息化製造管理系統的世界級工廠。這裡誕生了很多比亞迪獨創的刀片電池產線和生產設備,更"隱藏"著多項高度保密的核心技術。

“李雲龍”亮劍,比亞迪磨“刀”——探秘刀片電池的誕生地

無人設備在刀片電池生產過程中廣泛應用


"首先,刀片電池在生產環境上的要求就極為苛刻。"孫華軍說,為了最大程度降低電池的短路率,他們提出了一個粉塵分級管控的概念,在一些關鍵工序上,能夠做到一立方米空間內,5微米(頭髮絲1/20粗細)的顆粒不超過29個,這達到了與液晶屏生產車間相同的標準。


嚴苛的環境和條件,只是確保刀片電池高安全性的"基礎"。據孫華軍介紹,生產刀片電池最大的難點和亮點,主要集中在"八大工藝"。


"將近1米長的極片,能夠實現公差控制在±0.3mm以內、單片疊片效率在0.3s/pcs的精度和速度,在國際上我們都屬於首創。這種疊片採用的是比亞迪完全獨立自主開發的設備和裁切方案,這是其他任何人想抄都抄不來的。"孫華軍說。


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


每一塊刀片電池的誕生,都源自對完美的不懈追求!而事實上,"登峰造極"般的工藝和程序,來源於刀片電池工廠工業4.0級別的製造、管理系統。


遍佈生產車間、工序、條線的高精度傳感器,數以百計的機器人,以及符合IATF16949&VDA6.3控制標準的品控體系等等,使得廠房設備硬件的自動化,設備與設備之間的信息化,控制層面的智能化成為刀片電池生產高效、品質穩定的最強"後盾"。


"實際上,我們每一個刀片電池產品還有一個專屬的'身份證',未來,產品在使用期間的各項數據也將為我們持續改進工藝、完善產品提供重要的參考。"孫華軍稱,弗迪電池重慶工廠只是刀片電池的全球首個工廠,隨著產能的不斷擴大,刀片電池將向整個新能源汽車行業開放共享,讓行業和消費者受益,助力全球電動汽車發展步入新時代。

"今天,幾乎你能想到的所有汽車品牌,都在和我們探討基於刀片電池技術的合作方案。"這是最讓蜀黍振奮的一句話,從這句話中,蜀黍看到了新能源汽車一個良性發展的未來,以及我們的民族企業讓人驕傲的核心競爭力!


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