磷酸鐵鋰電池的乘用車能跑多遠？
來源：寶鄂實業(yè)
2020-09-29 13:17
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電池安全全方位
可以說為了做到安全，比亞迪從材料到電芯再到電池包進行了全方位打造。
（1）電極材料特性就安全
從電極材料上，比亞迪選擇的就是安全性著稱的磷酸鐵鋰電池。磷酸鐵鋰本身結構穩(wěn)定，且使用過程中體積變化?。粺岱€(wěn)定性也要高。
到底有多安全，要用科學和數(shù)據(jù)來說話。
實驗室數(shù)據(jù)顯示，三元電池的自燃溫度是200℃，即到達此溫度時，三元電池的材料就會開始融化、自燃，直至引發(fā)爆炸。而磷酸鐵鋰電池的自燃溫度則是500-800℃。
其次，磷酸鐵鋰電池不釋放氧氣，就沒有助燃劑。鐵離子氧化能力不強，磷酸鐵鋰電池在充放電時，不會放出氧氣，自然也就難以與電解質發(fā)生氧化還原反應，這使得磷酸鐵鋰電池充放電過程處在一個相對安全的環(huán)境中。沒有了助燃劑，磷酸鐵鋰電池基本在熱失控時只會冒煙。
這就是為何在刀片電池發(fā)布會上，比亞迪敢第一個祭出電池針刺測試。
從測試結果看，磷酸鐵鋰電池獲勝：三元鋰電池，劇烈燃燒，表面溫度超過500℃，電池表面的雞蛋被炸飛；比亞迪刀片電池無明火、無煙、表面溫度30-60℃，雞蛋無變化。
也就是說，當新能源汽車遭受異物侵入，并傷及電池的時候，比亞迪刀片電池不會發(fā)生爆炸現(xiàn)象，可以有效保護車內(nèi)人員的安全。
（2）陶瓷電池技術，安全再提升
只在材料層面做到安全，比亞迪認為還不夠。
在電芯方面，比亞迪采用了全方位高溫“陶瓷電池”技術：在高風險安全位點全面使用耐高溫和具有優(yōu)異絕緣性能的高溫陶瓷涂層，將安全性能極大地提升。
例如，航天飛機表面就使用了高溫陶瓷涂層，其與空氣摩擦能產(chǎn)生1000℃以上的高溫，但這種材料保持艙內(nèi)溫度正常。
刀片電池采用的就是類似材料。
（3）刀片電池，安全結構再加強
結構強度層面，刀片電池采用的是電芯與電池包的一體化設計。
傳統(tǒng)電池包一般只有4-5根梁，而刀片電池是讓每一個電芯都充當結構件，100個電池就是100個梁，側碰強度有效提升。
刀片電池還借鑒了非常成熟的蜂窩鋁板的結構原理，在100個電池組成的電池堆的上下兩面上，粘貼兩塊高強度的強度板，形成了類似蜂窩鋁板的這種結構，使強度再次升級。
除了電芯材料，比亞迪電池包層面繼續(xù)加強設計，刀片電池采用直列式排布，并且設計了合理的排煙/排火通道，降低電池包內(nèi)溫升。
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續(xù)駛里程可達600公里
除了安全，還有續(xù)駛里程。
人們磷酸鐵鋰電池的普遍認識是，安全性突出，遺憾的是體積能量密度不夠，無法做出長續(xù)航車型。
漢的續(xù)駛里程長，能做到NEDC續(xù)駛里程550、605公里，打破了磷酸鐵鋰只能在300-400公里以下使用的瓶頸，滿足消費者對更高續(xù)駛里程的追求。
消費者可能有疑問，是真能做到還是吹牛？
筆者從技術角度解析下，消費者就明白了。
總體來說，比亞迪的提升不是電芯上做文章，而是在電池包上下功夫。
對電池包進行結構優(yōu)化。
發(fā)布會上，比亞迪集團副總裁兼弗迪電池董事長何龍對此進行了一個形象的比喻，電池包相當于一個房子，房子中的梁和柱多了，可利用的空間就小了。比亞迪用刀片電池解決了這個問題。
一般來說，傳統(tǒng)電池包電池模組里面電池的空間利用率只有80%，其他都是模組的結構件，例如端板和側板等結構。
刀片電池的電芯長而扁，形似刀片。這樣的形狀的優(yōu)勢是，在電池在成組過程中，電芯既是能量體，又可以作為電池包的結構梁。電池包的空間利用率提升了50%，可以達到60%以上。
使得磷酸鐵鋰的刀片電池體積能量密度，做到與目前量產(chǎn)的單體能量密度最高的811三元電池相接近。
就是說，消費者可以花買磷酸鐵鋰電池車輛的價格，享受到最高能量密度三元電池才能做到的續(xù)駛里程。
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低溫、快充都不是問題
消費者對電動汽車的最擔心的還有啥。電池壽命短、充電慢和冬天續(xù)駛里程減半？
這些漢采用的刀片電池也解決了。
（1）磷酸鐵鋰電池壽命長
目前三元材料電池實驗室1C循環(huán)壽命在2500次左右，磷酸鐵鋰電池實驗室1C循環(huán)壽命在3500次以上，部分達到5000次以上。
當然，消費者也不用考慮那么多，只要知道正常使用下，磷酸鐵鋰電池的壽命比三元電池廠就可以了。因為根據(jù)漢提供的售后政策，首任車主（非營運）享受三電終身質保。
有問題找比亞迪就可以了。
（2）刀片電池充電速度快
充電速度方面，漢可以在25分鐘內(nèi)將8%剩余電量充到80%；綜合工況下，充電10分鐘，續(xù)航135公里。
一般來說，快充，會導致電池溫度快速、大幅升高，刀片電池的電芯表面積大散熱均勻；而且磷酸鐵鋰這種材料熱穩(wěn)定性很高，這些都為快充和安全就提供了基礎保障。
當然，選擇慢充更有利于電池壽命。
（3）刀片電池不怕低溫
低溫方面，如果說刀片電池即便是在-20℃，還能放出90%的電量，消費者是不是安心很多？某種程度上，消費者可以實現(xiàn)空調(diào)自由了。
怎么做到的？一是在材料層面的優(yōu)化，二是結構層面，多采用保溫材料。
材料層面，比亞迪采用納米化的磷酸鐵鋰。 一般認為，納米化減小了材料粒徑，從而縮短鋰離子的遷移路徑，改善功率性能。
系統(tǒng)層面，對電池包進行熱管理。刀片電池在結構上，底層有保溫材料，上層有液冷的熱管理系統(tǒng)，再上層還有保溫棉，最大程度上降低低溫環(huán)境對電池的影響。
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