新基建、新機(jī)遇、新發(fā)展,7月9日,由中國充電樁網(wǎng)主辦的“2020第六屆中國國際電動汽車充換電產(chǎn)業(yè)大會”(簡稱:金磚充電論壇)在上海大華虹橋假日酒店隆重開幕。來自政府、院校、協(xié)會、企業(yè)、采購商、金融、媒體等850位代表出席本次大會,大會以“洞見當(dāng)下、預(yù)見未來、聚力發(fā)展、合作共贏”為主題,推動產(chǎn)業(yè)交流發(fā)展。
新基建引領(lǐng)發(fā)展新浪潮
弗迪電池上海動力電池研發(fā)中心副總監(jiān)周貴樹發(fā)表了《比亞迪刀片電池開發(fā)進(jìn)展》的主題演講,以下是演講嘉賓未刪減實錄:
弗迪電池上海動力電池研發(fā)中心 副總監(jiān) 周貴樹
很榮幸今天站在這里跟大家分享比亞迪弗迪電池的刀片電池,這次我們的會議是充換電大會,在昨天和今天大家聽了很多關(guān)于充電樁或者換電的報告,充電或者換電都是講的關(guān)于電動車、動力電池,關(guān)于動力電池是什么樣,或者它有應(yīng)該有什么樣的要求,我希望今天的交流和分享讓大家有一個大概的印象。
我的報告三個部分:公司介紹,介紹一下比亞迪刀片電池,這是最近比較熱的,后面有時間的話介紹一下HEV電池。
大家對比亞迪都很了解,換段時間我們可能換個名字跟大家見面了,2018年比亞迪電池事業(yè)部拆分上市,2019年我們成立了弗迪電池,主要是電池事業(yè)部和比亞迪中央研究院、若干個工廠(14個),35000+員工,電池涵蓋大電池和小電池。
比亞迪有非常完善的產(chǎn)業(yè)鏈,我們會跟很多材料廠商有密切的一些合作。
說到動力電池這塊,可能大家不是特別清楚,大家印象里是覺得深圳動力電池。
實際上我們有四大研發(fā)基地,深圳坑梓,純粹的動力電池,包括動力電池BEV研發(fā),BMS研發(fā);深圳寶龍涵蓋先進(jìn)電池研發(fā)、3C電池研發(fā)、裝備研發(fā),有500多名工程師;上海涵蓋大電池xHEV研發(fā),3C電池研發(fā),有200多名工程師;惠州涵蓋完整的電解液、隔膜研發(fā)、正負(fù)極材料研發(fā)、結(jié)構(gòu)件研發(fā)、元器件研發(fā)。
目前來說,我們已經(jīng)主產(chǎn)四大生產(chǎn)基地,在深圳、西安、青海和重慶,長沙和貴陽在建中。
接下來進(jìn)入今天的主題——刀片電池。像比亞迪動力研發(fā)的歷程,比亞迪從1998年開始做鋰電池的研究開筆,2002年開始進(jìn)入動力電池,到現(xiàn)在來說是18年,2003年NCM電池啟動基礎(chǔ)研究,2005年首款動力LFP電池上市,2008年全球首創(chuàng)將動力電池在純電動e6上應(yīng)用,全球首創(chuàng)將動力電池在雙模電動車F3DM應(yīng)用。
什么是刀片電池?很長很薄。之前市面上最長的動力電池570毫米左右,再長就非常挑戰(zhàn)生產(chǎn)和制造,570毫米已經(jīng)夠長了。你要做這么寬的,一米甚至兩米的刀片電池,對制造這塊是非常大的挑戰(zhàn),組織成電池的話,對結(jié)構(gòu)設(shè)計也是非常大的挑戰(zhàn)。
我們有18年的開發(fā)經(jīng)驗,應(yīng)用也有很多積累,刀片核心的在于結(jié)構(gòu),兩年多時間我們有370多項專利。
超級包是我們內(nèi)部的稱呼,像三元是EV電池包,很多模組。這個可以看見中間有很多縫,不管中間還是邊上,體積利用率大概40%多一點(diǎn),磷酸鐵鋰要用到極致,它的能量密度很難和三元比,刀片電池我們把空間利用到極致。
關(guān)于超級包的概念,我們提出來“6S”技術(shù)理念,超級安全;超級強(qiáng)度;超級續(xù)航;超級低溫;超級壽命;超級功率。這六個方面基本上涵蓋了不管是專業(yè)的還是普通用戶對電動車的需求。
首先看超級安全這塊,首先在材料自身這塊,磷酸鐵鋰和三元材料它有本質(zhì)上的區(qū)別,磷酸鐵鋰它是一個金屬氧結(jié)合比較弱的結(jié)構(gòu),在高溫或者什么情況的時候容易斷裂,像大家關(guān)注的像起火爆炸。它基本在300度以前不會失氧,在極端的情況下,它很溫和,從爆炸的角度,我的能量很少或者很緩慢就構(gòu)不成爆炸了,這是它安全的本質(zhì)。
這是一些典型的測試,以前在網(wǎng)上給大家公布過,大家很驚訝。這么一個電池針刺下去居然沒有起火。這是我們刀片的現(xiàn)狀,1.針刺:不冒煙、不起火;2.擠壓:僅冒煙、無起火、無爆炸。
不管是針刺還是極端擠壓等,都是不起火,甚至冒煙都很少,沒有明顯的黑煙。
熱擴(kuò)散是國家的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn),這應(yīng)該是最嚴(yán)苛的。我們做實驗的時候用針不管怎么扎都不會失控。
再看其他的五個方面,超級功率這塊對應(yīng)的是加速,可以說加速,可以說回饋,極端加速。我們應(yīng)用的這款車,就是“漢”這款,瞬間最大功率363KW,約500馬力,支持3.9秒百公里加速。
超級低溫,有90%的能量放出,這個在業(yè)界里面屬于非常高的水平。我們在做保溫的時候,在整個超級包里面有很多復(fù)合功能的模組,這個既是保溫材料也是高強(qiáng)度的材料,我們有很多集成。在保溫這塊突破以前,比如說這個振動一般像60赫茲。
超級強(qiáng)度,我們可以承受80赫茲,承受120萬公里,比如說抗壓這塊,45噸的卡車上面碾壓過去。
超級續(xù)航,續(xù)航這塊是大家關(guān)心的,超級續(xù)航,這款“漢”可以實現(xiàn)600公里。
超級壽命,磷酸鐵鋰遠(yuǎn)遠(yuǎn)比三元電池要高。
在刀片電池開發(fā)過程當(dāng)中,在材料、設(shè)備結(jié)構(gòu)這方面有很多獨(dú)特的發(fā)明,我們分幾個階段做了專業(yè)布局,目前形成了三個階段,367件專利。
這部分就是刀片電池,讓大家再了解一下HEV電池,在很低的能量但是很高的功率,我們以后車的電動化有幾個方向,一個是HEV,或者我提供幾百公里的里程,在過程階段里面對燃油車還是主流的時候,如何實現(xiàn)節(jié)能減排?48伏HEV是最好的,可以達(dá)到最高的節(jié)油比。
這是凱美瑞,這個已經(jīng)有了上百萬輛車了,也是在快速發(fā)展階段。對于豐田來說,之前都是日本松下的HEV電池,現(xiàn)在像比亞迪已經(jīng)進(jìn)入它的供應(yīng)商體系,已經(jīng)成為它第二大電池供應(yīng)商,馬上量產(chǎn)的新車型就會用到我們的電池,把電池性能這塊歸為5S方面,相對于刀片電池少了一個S(超級里程),其他的多沒變。因為電池包小,所以強(qiáng)度更多體現(xiàn)在可靠性這塊。
超級功率這塊可以看到一個概念,這是我們開發(fā)的一款HEV電池,電池包(1.1度電)大于70kw的功率能力,在低溫的情況下也有加速的能力,對于功率來說,大功率能充電能放電。
低溫這塊我們做了很多系列,可以承受在零下35度,3C1000次的脈沖循環(huán)無鋰技晶。
壽命是什么呢?一般的壽命是一萬,使用模式也不一樣,減充減放。在5C的話,50%減充減放,DOD循環(huán)壽命超過20000次容量恢復(fù)率在80%以上。
超級壽命,10年25萬公里。我們做了很多驗證,可以抗25年。
超級可靠性,電芯可靠性;模組可靠性。
超級安全,我們做了60度,30G的過充,不開闊,不冒煙,不起火。
這個是刀片電池生產(chǎn)基地,我們是在2020年3月份花了一年的時間把刀片工廠重建完成,現(xiàn)在在大規(guī)模高產(chǎn)的階段。我們在7月12日,比亞迪首款搭載刀片電池的“漢”正式上市,期待各位的關(guān)注。
謝謝大家!