實(shí)探比亞迪刀片電池生產(chǎn)基地：產(chǎn)品線將翻倍擴(kuò)充，改善電池設(shè)計(jì)彌補(bǔ)續(xù)航短板

每經(jīng)記者 李星每經(jīng)編輯 孫磊

今年3月底，比亞迪發(fā)布“刀片電池”，將聚焦三元鋰電池的目光，轉(zhuǎn)移到了磷酸鐵鋰電池上。

“磷酸鐵鋰電池安全性比三元鋰電池更高，這是由兩種電池原材料特性決定的。”日前，《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者走訪位于重慶璧山區(qū)的弗迪電池工廠，比亞迪汽車銷售副總經(jīng)理李云飛在接受記者采訪時(shí)表示，隨著比亞迪“刀片電池”逐步對(duì)外銷售，磷酸鐵鋰電池的未來市場(chǎng)份額有望逐漸增加。

產(chǎn)品線提升至8條

據(jù)了解，弗迪電池工廠是比亞迪目前生產(chǎn)刀片電池的唯一一個(gè)生產(chǎn)基地。2019年2月，該生產(chǎn)基地正式開工建設(shè)，一年后（2020年3月），比亞迪宣布“刀片電池”正式下線。

圖片來源：企業(yè)供圖

根據(jù)規(guī)劃，弗迪電池工廠總投資100億元，規(guī)劃年產(chǎn)能20GWH。目前，工廠已經(jīng)完成1條生產(chǎn)線的建設(shè)和生產(chǎn)。該工廠一位內(nèi)部人員告訴記者，目前，已建成的生產(chǎn)線一天能生產(chǎn)1.2萬塊“刀片電池”。

記者了解到，該工廠原計(jì)劃在2020年底前完成4條生產(chǎn)線的建設(shè)和下線生產(chǎn)，但5月底后，公司決定擴(kuò)大產(chǎn)能，將原有的4條生產(chǎn)線提升至8條。“這主要得益于‘刀片電池’在全球的熱度逐步升高，不少汽車品牌已經(jīng)在跟我們就‘刀片電池’的合作進(jìn)行接洽。”弗迪電池工廠相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，正因?yàn)槿绱?，公司?dān)心最初的產(chǎn)能規(guī)劃無法滿足后期的市場(chǎng)需求，最終決定將生產(chǎn)線進(jìn)行加快擴(kuò)建。

“如果未來市場(chǎng)對(duì)‘刀片電池’需求量增大，我們不僅要加大重慶基地生產(chǎn)線的擴(kuò)建，還會(huì)在其他現(xiàn)有生產(chǎn)基地或新規(guī)劃電池基地進(jìn)行‘刀片電池’生產(chǎn)線的擴(kuò)建。”李云飛透露，到今年年底，弗迪電池工廠計(jì)劃產(chǎn)能為10GWh。

關(guān)于正在接洽的汽車企業(yè)對(duì)“刀片電池”的應(yīng)用時(shí)間，李云飛表示，預(yù)計(jì)在2021年下半年或2022年年初，“刀片電池”將在一些國(guó)際知名品牌車型上搭載使用。

而對(duì)于內(nèi)部車型使用情況，李云飛表示，今年“刀片電池”主要應(yīng)用在漢EV上。未來，“刀片電池”還將在新開發(fā)的車型或部分改款車型上使用。

圖片來源：企業(yè)供圖

據(jù)悉，比亞迪乘用車多使用三元鋰電池，磷酸鐵鋰電池主要用于包括大巴和工程車在內(nèi)的商用車。“目前，比亞迪旗下三元鋰電池使用比率要高于磷酸鐵鋰電池。”李云飛稱，隨著“刀片電池”在公司旗下車型上逐步應(yīng)用及合作伙伴的聯(lián)合推動(dòng)，未來，基于磷酸鐵鋰材料的“刀片電池”市占率有望逐步提升。

改善電池設(shè)計(jì)彌補(bǔ)續(xù)航短板

當(dāng)前，市場(chǎng)上主要使用的動(dòng)力電池為三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池。中國(guó)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2019年我國(guó)動(dòng)力電池累計(jì)銷量75.6GWh，其中三元鋰電池累計(jì)銷量53GWh，占總銷量70%；磷酸鐵鋰電池累計(jì)銷量20.6GWh，占總銷量27.2%。

從上述數(shù)據(jù)不難看出，三元鋰電池仍為目前主流動(dòng)力電池。不過，相較于磷酸鐵鋰電池，三元鋰電池的安全性卻相對(duì)較弱。此前，比亞迪在發(fā)布“刀片電池”的同時(shí)，為進(jìn)一步證明“刀片電池”的安全性，還公開了一則“三種動(dòng)力電池的針刺對(duì)照測(cè)試結(jié)果”視頻。

圖片來源：每經(jīng)記者 李星 攝

在此次的探訪過程中，記者見證了比亞迪演示針刺三元鋰電池和“刀片電池”的全過程。密閉空間中，啟動(dòng)針刺三元電池時(shí)，電池是瞬間自燃、爆炸，伴隨著火星四濺。從檢測(cè)數(shù)據(jù)來看，三元鋰電池的表面溫度瞬間攀升至500℃以上。而在同等條件下，針刺“刀片電池”時(shí)，電池瞬間刺穿，但從表面看，沒有任何冒煙、自燃的跡象，只是在觀察檢測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，“刀片電池”表面溫度提升至30℃左右。

“從理論上講，磷酸鐵鋰電池比三元鋰電池更安全，因?yàn)橥裙に嚄l件下，磷酸鐵鋰電池的著火概率更低。”動(dòng)力電池行業(yè)專家楊偉斌告訴記者，磷酸鐵鋰電池?zé)崾Э販囟扰R界點(diǎn)比三元鋰電池要高很多。

弗迪電池公司副總經(jīng)理孫華軍則表示，即便在500℃的溫度下，磷酸鐵鋰材料結(jié)構(gòu)都非常穩(wěn)定，但三元鋰材料在200℃左右就會(huì)發(fā)生分解，且化學(xué)反應(yīng)較劇烈，會(huì)釋放氧分子，更容易引發(fā)熱失控。

在測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)，比亞迪提供的是兩塊長(zhǎng)96厘米、寬9厘米、高1.35厘米的單體電池。“因?yàn)?lsquo;刀片電池’的扁平設(shè)計(jì)，減小了針刺的承載面，再加上磷酸鐵鋰電池的特性，使得‘刀片電池’的安全系數(shù)會(huì)更高。”弗迪電池開發(fā)中心電芯設(shè)計(jì)、電芯產(chǎn)品經(jīng)理何科峰介紹稱，與傳統(tǒng)電池包相比，“刀片電池”的電池包空間利用率提升了50%，車輛續(xù)駛里程也得到了大幅提高。

據(jù)了解，比亞迪目前生產(chǎn)的“刀片電池”，最長(zhǎng)可達(dá)1米。“‘刀片電池’能大大減少三元鋰電池因電池安全和強(qiáng)度不夠而增加的結(jié)構(gòu)件，從而減少車輛的重量，雖然單體能量密度沒有三元鋰電池高，但能夠達(dá)到主流三元鋰電池同等的續(xù)航能力。”何科峰表示，基于磷酸鐵鋰電池續(xù)駛里程較三元鋰電池短的特性，后期將通過改善電芯層面設(shè)計(jì)、提高“刀片電池”的能量密度以及改善空間設(shè)計(jì)來提高車輛的續(xù)駛里程。

圖片來源：每經(jīng)記者 李星 攝

不過，受市場(chǎng)對(duì)續(xù)航里程的要求，車企推出的新能源乘用車多搭載三元鋰電池。這主要得益于，三元鋰電池在能量密度上具備天然優(yōu)勢(shì)，續(xù)航里程較磷酸鐵鋰電池更長(zhǎng)。目前，市場(chǎng)在售的三元鋰電池單體能量密度可達(dá)240Wh/kg。

但三元鋰電池的劣勢(shì)則體現(xiàn)在其不耐高溫、電池安全性差。針對(duì)三元鋰電池安全特性，現(xiàn)在已經(jīng)通過車規(guī)級(jí)PACK包以及對(duì)應(yīng)的BMS管理系統(tǒng)和溫控系統(tǒng)，希望建立起三元鋰電池的使用安全保障。

資料顯示，搭載“刀片電池”的比亞迪漢EV，綜合工況續(xù)航里程超過600公里。按照規(guī)劃，到2022年，比亞迪搭載“刀片電池”系統(tǒng)能量密度將從140Wh/kg提升到170Wh/kg，續(xù)駛里程提高至700~800公里。